汽車轉(zhuǎn)向系設(shè)計(參考版)
2025-03-11 17:22本頁面
【正文】 圖 717 轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計的可行域 由上述數(shù)學(xué)模型可知，轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計問題，是一個小型的約束非線性規(guī)劃問題，可用復(fù)合形法來求解。 aDLo ??2arcsinm inm ax?由式 （ 717）、 式 （ 718）、 式 （ 719） 和式 （ 720） 四項約束條件所形成的可行域，如圖 717所示的幾種情況。 。 梯形底角 γmin=70176。且 10176。因此，再引入加權(quán)因子 ω0（ θo），構(gòu)成平價設(shè)計優(yōu)劣的目標(biāo)函數(shù) f（ x） 為 i?? %100)()()()()( m ax1??????? ??? ??ooi oiioiioiioixf ?? ????????（ 714） 將式（ 712）、式（ 713）代入式（ 714）得 ? ?%1001cotarcco s)cos (212cos)cos (cos2arcco scotcot)cos (21)sin (arcsi n)()(212m ax????????????????????????????????????????? ??LKmKmKmKLKarcmKmKxfoioioioioioioiooi ?????????????????（ 715） 式中， x為設(shè)計變量， ； θomax為外轉(zhuǎn)向車輪最大轉(zhuǎn)角，由圖 716得 ?????????????? mxxx ?21 aDLo??2arcsi nm inm a x?式中， Dmin為汽車最小轉(zhuǎn)彎直徑； a為主銷偏移距。 （ 712） 利用弦定理，圖 733所示的后置梯形機構(gòu)可推得轉(zhuǎn)向梯形所給出的實際因變角 為 i??? ?)cos (212cos)cos (cos2arcco s)cos (21)sin(arcsi n22ooooimKmKmKmKmK ??????????????????????????????????????（ 713） 式中， m為梯形臂長； γ為梯形底角 所設(shè)計的轉(zhuǎn)向梯形給出的實際因變角 ， 應(yīng)盡可能接近理論上的期望值 θi。 設(shè) θi、 θo分別為內(nèi)、外轉(zhuǎn)向車輪轉(zhuǎn)角， L為汽車軸距， K為兩主銷中心線延長線到地面交點之間的距離。采用雙橫臂獨立懸架，常用圖解法（基于三心定理）確定斷開點的位置。 斷開式轉(zhuǎn)向梯形的主要特點： 1）能夠保證一側(cè)車輪上、下跳動時，不會影響另一側(cè)車輪； 2）由于桿系、球頭增多，所以結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，并且調(diào)整前束比較困難。 轉(zhuǎn)向梯形動畫演示 轉(zhuǎn)向梯形的橫拉桿做成斷開的，稱之為斷開式轉(zhuǎn)向梯形。 一、轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)方案分析 整體式轉(zhuǎn)向梯形是由轉(zhuǎn)向橫拉桿 1，轉(zhuǎn)向梯形臂 2和汽車前軸 3組成，如圖 714所示。 轉(zhuǎn)向梯形的設(shè)計要求： 1） 正確選擇轉(zhuǎn)向梯形參數(shù)，保證汽車轉(zhuǎn)彎時全部車輪繞一個瞬時轉(zhuǎn)向中心行駛。 第五節(jié) 轉(zhuǎn)向梯形 轉(zhuǎn)向梯形有整體式和斷開式兩種。對稱性可以評價滑閥的加工和裝配質(zhì)量。在輸入轉(zhuǎn)矩不大的時候，相當(dāng)于圖中 A段；汽車原地轉(zhuǎn)向或調(diào)頭時，輸入轉(zhuǎn)矩進入最大區(qū)段（圖中C段）； B區(qū)段屬常用快速轉(zhuǎn)向行駛區(qū)段； D區(qū)段曲線就表明是一個較寬的平滑過渡區(qū)間。 因輸出轉(zhuǎn)矩等于油壓壓力乘以動力缸工作面積和作用力臂，對于已確定的結(jié)構(gòu)，后兩項是常量，所以可以用輸入轉(zhuǎn)矩 Mφ與輸出油壓 p之間的變化關(guān)系曲線來表示動力轉(zhuǎn)向的靜特性，如圖 713所示。 范圍。 轉(zhuǎn)向靈敏度也可以用接通動力轉(zhuǎn)向時，作用到轉(zhuǎn)向盤的手力的轉(zhuǎn)角來評價，要求此力在 2050N， 轉(zhuǎn)角在 10176。 （ 3）轉(zhuǎn)向靈敏度 轉(zhuǎn)向靈敏度可以用轉(zhuǎn)向盤行程與滑閥行程的比值來評價 比值 越小，則動力轉(zhuǎn)向作用的靈敏度越高。液壓阻力等于反作用閥面積與工作液壓壓強的乘積。 現(xiàn)有動力轉(zhuǎn)向器的效能指標(biāo) s=1~15。 在分析比較動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)布置方案時，要考慮以下幾個方面： 1）結(jié)構(gòu)上是否緊湊； 2）轉(zhuǎn)向器主要零件是否承受由動力缸建立起來的載荷； 3）拆裝轉(zhuǎn)向器是否容易； 4）管路，特別是軟管的管路長短； 圖 712 動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)布置方案 1— 分配閥 2— 轉(zhuǎn)向器 3— 動力缸 5）轉(zhuǎn)向輪在側(cè)向力作用下是否容易產(chǎn)生擺振； 6）能不能采用典型轉(zhuǎn)向器等方面。 根據(jù)分配閥、轉(zhuǎn)向器和動力缸三者相互位置的不同，它分為整體式 （圖 712a） 和分置式兩類。 轉(zhuǎn)向軸軸載質(zhì)量超過 ，當(dāng)超過 4t時應(yīng)該采動力轉(zhuǎn)向。 汽車采用動力轉(zhuǎn)向機構(gòu)是為了提高操縱的輕便性和行駛安全性。 6）動力轉(zhuǎn)向失靈時，仍能用機械系統(tǒng)操縱車輪轉(zhuǎn)向。 4）轉(zhuǎn)向盤應(yīng)自動回正。 2）隨著轉(zhuǎn)向輪阻力的增大（或減?。饔迷谵D(zhuǎn)向盤上手力必須增大（或減?。?。 對給定的汽車，用式（ 7
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