汽车前轮转向机构课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,汽车前轮转向机构设计进展报告,孙野,汽车前轮转向机构设计进展报告,1,设计机构简介,当汽车沿直线行驶时（转弯半径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。,设计机构简介当汽车沿直线行驶时（转弯半径R=），左右两轮轴,2,机构的选择,采用结构简单、工作可靠的整体式转向梯形机构，本设计选用梯形机构布置在前桥之后的转向梯形机构，如图所示，为Pro-E建模转向梯形机构的实体模型。,机构的选择采用结构简单、工作可靠的整体式转向梯形机构，本设计,3,汽车前轮转向机构课件,4,机构运动分析与设计,自由度分析,机构简图如图所示。转向直拉杆是用以带动CE运动的构件，在分析自由度时不应把转向直拉杆和转动副E计入，所以本设计机构的自由度为,F=3n-2Pl-Ph=33-24=1,机构的自由度为1。,机构运动分析与设计自由度分析,5,位置分析,以点C为坐标原点，线段CD所在直线为横轴，建立坐标系，固定铰链点C、D的坐标分别为C（0,0），D（xD,yD）。其中CE杆为原动件，机构为级机构。有机构结构组成原理可知，机构的组成过程为将原动件1以转动副C与机架相连；然后，再增加由构件2、3组成的级基本杆组，两个外副A、D分别与构件1和机架连接。,位置分析,6,机构的运动分析顺序是：从原动件1开始，先确定出点A、E的运动，然后由构件2、3组成的级基本杆组的外副A、D的运动确定出内副B的运动。,构件1为定轴转动，已知原动件的运动，即已知构件1绕C转动的角位置、角速度和角加速度。机构的角位置用由x轴正方向逆时针转动到构件的标线所夹的角度表示。,机构的运动分析顺序是：从原动件1开始，先确定出点A、E的运动,7,E点坐标为,其中L4和为已知，可求出铰链点E的位置。,将式（2-1）对时间t分别作一次和二次求导，可得E点的速度和加速度方程如下：,E点坐标为,8,其余各点运动分析与E点类似，在此不再赘述，其各个方程如下：,A点坐标为,A点速度,A点加速度,其余各点运动分析与E点类似，在此不再赘述，其各个方程如下：,9,D点坐标为,D点速度,B点坐标为,D点坐标为,10,机构尺寸确定,杆件,L,1,L,2,L,3,L,4,L,5,2,ACF,设计参数,600mm,1500mm,600mm,400mm,400mm,90,120,机构尺寸确定 杆件L1L2L3L4L52ACF设计参,11,坐标位置确定,E（61.7,200）A(300,519.61),D(400,0),B(1800,519.67),坐标位置确定 E（61.7,200）A(300,519.61,12,输入运动设计,输入运动的动力部分主要由方向盘，转向器、转向摇臂和转向直拉杆组成，由转向直拉杆带动转向节臂绕铰链点C作圆周运动。所以本设计仅以杆CE做圆周运动作动力分析。,输入运动设计 输入运动的动力部分主要由方向盘，转向器、转向摇,13,转向梯形转向过程分析,如图所示为汽车在转向过程中转向梯形的变化，转向过程中转向臂和转向横拉杆长度不变。左轮转过1角度，在转向梯形的作用下，雍伦转过2角度。,当汽车直行时，转向梯形结构如图中abcd所示。当汽车向左转1角度时，转向梯形变为abc1d1，右梯形臂转过2角度，使用余弦定理可得到1和2的关系。,转向梯形转向过程分析 如图所示为汽车在转向过程中转向梯形的变,14,下阶段工作计划,进一步完成机构的运动分析，编程实现运动仿真，进行机构的受力分析与校核，完成设计说明书的编写。,下阶段工作计划 进一步完成机构的运动分析，编程实现运动仿真，,15,