汽车前轮转向机构课件设计

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1、韶关学院物电学院汽车系机械原理课程设计说明书设计者：班级：学号：指导老师：时间：12目录1、引言12、题目：汽车前轮转向机构22.1设计题目22.1.1机构简介22.1.2设计数据32.2设计要求43、设计内容43.1求转角43.2解析法设计机构53.3解析法检验74.设计结构分析84.1四种类型梯形结构的选择85、转向梯形机构优化95.1计算机构自由度105.2运动分析115.3116、课程设计总结126.1设计心得126.2设计工作分工表136.3参考文献13121、引言改革开放以来，中国的汽车工业有着飞速的发展，据中国汽车

2、工业协会统计，截止2006年10月底，轿车累计销售超过300万辆，达到304万辆，同比增长40%，2006年11月的北京车展，自主品牌：奇瑞、吉利、比亚迪、哈飞等自主品牌纷纷亮相，在国际汽车盛宴中崭露头角，无论从参展规模还是产品所展示的品质和技术含量上，都不得不让人折服，但和国外有着近百年发展历史的国外汽车工业相比，我们的自主品牌汽车在行车性能和舒适体验方面仍有差距。汽车工业是国民经济的支柱产业，代表着一个国家的综合国力，汽车工业随着机械和电子技术的发展而不断前进。到今天，汽车已经不是单纯机械意义上的汽车了，它是机械、电子、材料

3、等学科的综合产物。汽车转向系也随着汽车工业的发展经历了长时间的演变。随着私家车的越来越普遍，各式各样的高中低档轿车进入了人们的生活中。快节奏高效率的生活加上人们对高速体验的不断追求，也要求着车速的不断提高。由于汽车保有量的增加和社会汽车化而造成交通错综复杂，是转向盘的操作频率增大，这要求减轻驾驶疲劳。所以，无论是为满足快速增长的轿车市场还是为给驾车者更舒适更安全的驾车体验，都需要一种高性能、低成本的大众化的轿车转向机构。本课题以现在国产轿车最常采用的齿轮齿条液压动力转向器为核心综合设计轿车前轮转向机构。122、题目：汽车前轮转向

4、机构2.1设计题目2.1.1机构简介汽车的前轮转向，是通过等腰梯形结构ABCD驱使前轮转到来实现的。其中，两前轮分别与两摇杆AB、CD相连，如附图所示，当汽车沿直线行驶时（转弯半斤R=∞），左右两轮轴线与机架AD成一条直线：当汽车转弯时，要求左右两轮（或摇杆AB和CD）转过不同的角度。理论上希望前轮两轴延长线的交点P始终能落在后轮轴的延长线上，这样，整个车身就能绕P点转动，使四个轮子都能与地面形成纯滚动，以减少轮胎的磨损，因此，根据不同的转弯半径R（汽车转向行驶时，个车轮运行轨迹中最外侧车轮滚出的圆轴半径），要求左右两轮轴线(A

5、B、CD)分别转过不同的角度α和β，其关系如下：如图所示为汽车右拐时所以α和β的函数关系为同理，当汽车右拐时，由于对称性，有，故转向机构ABCD的设计应尽量满足以上转角要求。122.1.2设计数据设计数据见下表。要求汽车沿直线行驶时，铰链四杆机构左右对称，以保证左右转弯时具有相同的特征。该转向机构为等腰梯形双摇杆机构，设计此铰链四杆机构。参数轴距轮距最小转弯半径销轴到车轮中心的距离符号LBRd单位mm型号途乐GRX290016056100400途乐GL290015556100400尼桑公爵280015005500500122.2

6、设计要求1）根据转弯半径Rmin和Rmax＝∞（直线行驶），求出理论上要求的转角α和β的对应值。要求最少2组对应值。2）按给定两联架杆对应位移，且尽可能满足直线行驶时机架左右对称的附加要求，用图解法设计铰链四杆机构ABCD。3）机构初始位置一般通过经验或实验来决定，一般可在下列数值范围内选取0=960~1030,，β0=770~840。建议0取1020，β0取780。4）用图解法检验机构在常用转角范围0时的最小转动角Ymin3、设计内容3.1求转角根据转弯半径Rmin和Rmax＝∞（直线行驶），求出理论上要求的转角α和β的对应值

7、。要求最少2组对应值。R=Rmin时，0β=34.9780R=10000mm时，1200由公式已知，时随着R的增大而单调递减的.R(M)αβ1016.80819.823208.4169.130305.5965.904404.1884.359503.3463.454602.7862.860702.3862.440802.0862.218901.8541.8871001.6681.6943.2解析法设计机构用解析法设计铰链四杆机构ABCD，满足以下条件：①最小转弯半径Rmin所对应的α和β满足P点落在后轴延长线上的要求;②其他各组α

8、和β尽可能是能使P点落在后轴延长线上；③尽可能满足直线行驶时机构左右对称的附加要求。12根据上图列唯一矢量方程：LAB+LBC+LCD+LAD=0化简到X和Y轴：对于一个梯形机构，AD杆长已知，再给定AB杆长及出位置AB与AD夹角该机构就确定了。为满足条件①，令