基于理想转向梯形的纯滚动汽车转向机构设计-重庆理工大学学报.PDF

第２８卷　第４期 重 庆 理 工 大 学 学报（自然科学） ２０１４年４月 Ｖｏｌ．２８　　Ｎｏ．４ ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ａｐｒ．２０１４  ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－８４２５（ｚ）．２０１４．０４．００６ 基于理想转向梯形的纯滚动汽车转向机构设计 １ａ １ａ １ｂ ２ 王　伟 ，张　君 ，屈　翔 ，廖林清 （１．ａ．重庆理工大学 机械工程学院；ｂ．车辆工程学院，重庆　４０００５４； ２．汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室，重庆　４０００５４） 摘　　　要：对现行汽车断开式梯形转向机构进行运动学分析，提出了理想转向梯形的概念。 建立了理想转向梯形的数学模型，导出了齿条拉杆的长度误差公式。设计出一种新型转向机 构，实现了车轮在转向时的纯滚动。 关　键　词：汽车；理想转向梯形；纯滚动；转向机构 中图分类号：Ｕ４６３．４　　　　文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４－８４２５（２０１４）０４－００２９－０４ ＤｅｓｉｇｎｏｆａＣｏｍｐｌｅｔｅＲｏｌｌｉｎｇＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＳｔｅｅｒｉｎｇＭｅｃｈａｎｉｓｍ ＢａｓｅｄｏｎＩｄｅａｌＳｔｅｅｒｉｎｇＴｒａｐｅｚｉｕｍ １ａ １ａ １ｂ ２ ＷＡＮＧＷｅｉ，ＺＨＡＮＧＪｕｎ，ＱＵＸｉａｎｇ，ＬＩＡＯＬｉｎｑｉｎｇ （１．ａ．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｂ．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５４，Ｃｈｉｎａ； ２．ＫｅｙＬａｂ．ｏｆｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅａｎｄＴｅｓｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＰａｒｔｓ， ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００５４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｔｈｅａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｂｒｅａｋｏｆｆｓｔｅｅｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｔｄｅｆｉｎｅｄｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｏｆｔｈｅｉｄｅａｌｓｔｅｅｒｉｎｇｔｒａｐｅｚｉｕｍａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄ ｅｌｏｆｔｈｅｉｄｅａｌｓｔｅｅｒｉｎｇｔｒａｐｅｚｉｕｍ．Ｗｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄｒａｃｋｌｅｖｅｒｅｒｒｏｒｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆｌｉｎｅｌｅｎｇｔｈ，ａｎｄｄｅ ｓｉｇｎｅｄａｎｅｗａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓｔｅｅｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｗｈｉｃｈａｌｌｏｗｅｄａｃｏｍｐｌｅｔｅｒｏｌｌｉｎｇｏｆｗｈｅｅｌｔｕｒｎｉｎｇ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ；ｉｄｅａｌｓｔｅｅｒｉｎｇｔｒａｐｅｚｉｕｍ；ｃｏｍｐｌｅｔｅｒｏｌｌｉｎｇ；ｓｔｅｅｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ 　　传统的转向机构是基于阿克曼转向理论发展 转向梯形带来的误差会加剧转向轮的磨损，增加 起来的，但是该理论仅针对车辆转向时的理想状 转向阻力，同时还会造成车辆的侧滑，对行车稳定 态。现有的技术通过调整转向机构中转向梯形的 性、驾驶舒适性都有影响。设计完全符合阿克曼 几何参数，只能近似满足阿克曼转角关系，无法保 转向关系的转向机构一直是汽车设计的研究 证转向轮绕转向汇交中心做纯滚动转向。这种由 热点。 　　收稿日期：２０１３－１０－２８ 基金项目：重庆市教委科学技术