【正文】 ........................ 31 167。 確定齒 輪傳動主要參數(shù)和幾何尺寸 ........... 30 167。 選擇齒輪材料、熱處理方式及計算許用應力 ... 28 167。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計要求 .............. 27 167。 齒條調(diào)整 .................................. 26 167。 齒輪的設(shè)計 ............................... 25 167。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器的設(shè)計 ........................ 24 167。 轉(zhuǎn)向橫拉桿直徑的確定 ..................... 24 167。 原地轉(zhuǎn)向阻力矩 MR 的計算 ................ 23 167。 轉(zhuǎn)向系傳動比的確定 ............................ 22 第四章 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器設(shè)計與計算 .................... 23 167。 轉(zhuǎn)向器傳動間隙特性 ....................... 20 167。 轉(zhuǎn)向器角傳動比及其變化規(guī)律 ............... 19 167。 力傳動比與轉(zhuǎn)向系角傳動比的關(guān)系 .......... 18 車輛與動力工程學院畢業(yè)論文 II 167。 傳動比的變化特性 .............................. 17 167。 轉(zhuǎn)向器的正效率 η+ ....................... 16 167。 MATLAB 內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系曲線部分程序 ........ 14 第三章 轉(zhuǎn)向系主要性能參數(shù) .............................. 16 167。 斷開式轉(zhuǎn)向梯形參數(shù)的確定 ................ 10 167。 轉(zhuǎn)向梯形 機構(gòu)的分析與選擇 ...................... 10 167。 轉(zhuǎn)向器形式的選擇 .......................... 9 167。 機械式轉(zhuǎn)向器方案分析 ........................... 6 167。 轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) ................................... 4 167。 賽車轉(zhuǎn)向系概述 ................................. 4 167。 中國 FSAE 發(fā)展概況 .............................. 2 167。 背景 ...................................... 1 167。 then UG kiic analysis is used to analysis the motion of steering system when turning and calculating the corresponding relation between the turning angle of inside and outside wheels, the transmission angle of steering linkage and steering box or steering linkage and trackrod, and steering box stroke. And it provides a theoretical basis for designing and optimizing the steering trapezoidal mechanism. After the work we calculate the ball joints tie rod strength and wear resistance, and some calculations was made on some dangerous bars, to ensure the car has enough strength and life. After carrying out a plete calculation of the portability, we calculate the torque of the wheel, the fo rce of steering wheel on the hands and the total number of turns , to meet the requirements in the car ruls. Finally, we set up preassembled threedimensional model data, checking the steering we designed whether there is interference phenomena and to examine whether our steering meet our design requirements, to improve our design. We also plan to use adams flexible body element to establish steering system model to improve the accuracy of simulation and optimization models. KEY WORD： FSAE， UG, steering trapezoid, motion analysis, rack and pinion 車輛與動力工程學院畢業(yè)論文 I 目 錄 第一章 緒論 ............................................. 1 167。 關(guān)鍵詞： 賽車，轉(zhuǎn)向， UG，轉(zhuǎn)向梯形，運動分析，齒輪齒條 車輛與動力工程學院畢業(yè)論文 3 The design of Formula front and rear suspension and steering system (steering system) ABSTRACT Steering System Design of a car has a significant impact of driving performance, steering stability. In the car design process, first through the steering force calculations and the UG kiic analysis we determine the ratio of steering system, the relationship between the wheel angle input and output。最后 我們建立三維模型數(shù)據(jù)進行預裝配，在軟件上檢查我們設(shè)計的轉(zhuǎn)向系是否存在干涉等現(xiàn)象以及檢查我們的轉(zhuǎn)向系是否滿足我們的設(shè)計要求，對我們的設(shè)計進行改進。 完成結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化后我們對轉(zhuǎn)向縱拉桿與橫拉桿計算球鉸的強度與耐磨性校核以及對一些易斷的桿件進行了校核計算，確保賽車有足夠的強度與壽命。車輛與動力工程學院畢業(yè)論文 1 河 南 科 技 大 學 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 題目 方程式賽車前、后懸架及 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計（轉(zhuǎn)向系統(tǒng)） 車輛與動力工程學院畢業(yè)論文 2 方程式賽車前、后懸架及轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計（轉(zhuǎn)向系統(tǒng)） 摘 要 賽車轉(zhuǎn)向系的設(shè)計對賽車轉(zhuǎn)向行駛性能、操縱穩(wěn)定性等性能都有較大影響。 在賽車轉(zhuǎn)向系設(shè)計過程中首先通過轉(zhuǎn)向系統(tǒng)受力計算和 UG 草圖功能進行運動分析，確定轉(zhuǎn)向系的傳動比，確定了方向盤轉(zhuǎn)角輸入與輪胎轉(zhuǎn)角輸出之間的關(guān)系；運用空間機構(gòu)運動學的原理 ,采用 Matlab 軟件編制轉(zhuǎn)向梯形斷開點的通用優(yōu)化計算程序 ,確定汽車轉(zhuǎn)向梯形斷開點的最佳位置 ,從而將懸架導向機構(gòu)與轉(zhuǎn)向桿系的運動干涉減至最小；然后采用 UG 運動分析的方法 ,分析轉(zhuǎn)向系在轉(zhuǎn)向時的運動 ,求解內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角、拉桿與轉(zhuǎn)向器及轉(zhuǎn)向節(jié)臂的傳動角、轉(zhuǎn)向器的行程的對應關(guān)系 ,為轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計及優(yōu)化提供數(shù)據(jù)依據(jù)。完成了對轉(zhuǎn)向輕便性的計算，我們計算了轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向力矩 M 轉(zhuǎn) ，轉(zhuǎn)向盤上作用力 p 手 以及轉(zhuǎn)向盤回轉(zhuǎn)總?cè)?shù) n，以確認是否達到賽車規(guī)則中所規(guī)定的要求以及轉(zhuǎn)向的靈活性與輕便性。我們還計劃采用 adams 柔性體單元建立轉(zhuǎn)向系統(tǒng)模型，以提高模型仿真優(yōu)化的精確度。 The principles of spatial mechanism kiics and a related optimization program by using Matlab are applied to the calculation of the spatial motion of the ackerman steering linkage. By using the method,the interference betwe en suspension guiding mechanism and steering linkage is minimized。 Formula SAE 概述 ............................... 1 167。 發(fā)展和現(xiàn)狀 ................................ 2 167。 任務和目標 ..................................... 3 第二章 轉(zhuǎn)向系設(shè)計方案分析 ............................... 4 167。 轉(zhuǎn)向系的基本構(gòu)成 ............................... 4 167。 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu) ................................... 6 167。 齒輪齒條式轉(zhuǎn)向器 .......................... 6 167。 賽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動比分析 ......................... 9 167。 轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)的選擇 ....................... 10 167。 轉(zhuǎn)向系內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角 的關(guān)系的確定 ............ 12 167。 轉(zhuǎn)向器的效率 .................................. 16 167。 轉(zhuǎn)向器的逆效率 η ....................... 17 167。 轉(zhuǎn)向系傳動比 ............................. 17 167。 轉(zhuǎn)向系的角傳動比 iwo ...................... 19 167。 轉(zhuǎn)向器傳動副的傳動間隙 Δt .................... 20 167。 如何獲得傳動間隙特性 ..................... 21 167。 轉(zhuǎn)向系計算載荷的確定 .......................... 23 167。 作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力 Fh ................. 23 167。 初步估算主動齒輪軸的直徑 ................. 24 167。 齒條的設(shè)計 ............................... 25 167。 轉(zhuǎn)向橫拉桿及其端部的設(shè)計 ................ 26 167。 轉(zhuǎn)向傳動比 ............................... 27 167。 齒輪軸和齒條的設(shè)計 計算 ........................ 28 167。 初步確定齒輪的基本參數(shù)和主要尺寸 ......... 29 167。 齒輪齒條轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向橫拉桿的運動分析 ........... 30 167。 齒輪軸的 強度校核 .............................. 32 167。 判斷危險剖面 ............................. 33 167。 軸的疲勞強度安全系數(shù)校核 ................. 33 167。 目標函數(shù)的建立 ................................. 36 167。 保證梯形臂不與車輪上的零部件發(fā)生干涉 ..... 37 167。 保證有足夠大的傳動角α ................... 38 第六章 基于 UG 運動仿真的轉(zhuǎn)向梯形設(shè)計與優(yōu)化 ........... 41 167。 建立連桿特性 ............................... 41 167。 運動驅(qū)動 .................................... 42 167。 試驗驗證效果 ............................... 43 167。 UG 模型以及基于 UG 高級仿真的零部件校核 ..... 46 167。 Formula SAE 概述 167。 SAE 是一個擁有超過 60000 名會員的世界性的工程協(xié)會，致力與海、陸、空各類交通工具的發(fā)展進步。比賽的目的是設(shè)計、制造一輛小型的高性能賽車。比賽由三個主要部分組成：工程設(shè)計、成本以及靜態(tài)評比；多項單獨的性能試驗；高性能耐久性測試。 Formula SAE 向年輕的工程師們提供了一個參與有意義的綜合項目的機會。 Formula SAE 為在傳統(tǒng)教室學習中的學生提供了一個現(xiàn)實的工程經(jīng)歷。出于此項比賽的宗旨，參賽學生們是被一個假象的制造公司雇