1、汽車(chē)前輪轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)展報(bào)告,孫野,設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)介,當(dāng)汽車(chē)沿直線(xiàn)行駛時(shí)（轉(zhuǎn)彎半徑R=），左右兩輪軸線(xiàn)與機(jī)架AD成一條直線(xiàn)；當(dāng)汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)，要求左右兩輪（或搖桿 AB和CD）轉(zhuǎn)過(guò)不同的角度、。理論上希望前輪兩軸延長(zhǎng)線(xiàn)的交點(diǎn)P始終能落在后輪軸的延長(zhǎng)線(xiàn)上。這樣，整個(gè)車(chē)身就能繞P點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，使四個(gè)輪子都能與地面形成純滾動(dòng)，以減少輪胎的磨損。,機(jī)構(gòu)的選擇,采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠的整體式轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)，本設(shè)計(jì)選用梯形機(jī)構(gòu)布置在前橋之后的轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)，如圖所示，為Pro-E建模轉(zhuǎn)向梯形機(jī)構(gòu)的實(shí)體模型。,機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)分析與設(shè)計(jì),自由度分析 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。轉(zhuǎn)向直拉桿是用以帶動(dòng)CE運(yùn)動(dòng)的構(gòu)件，在分析自由度時(shí)不應(yīng)把轉(zhuǎn)向直拉桿

2、和轉(zhuǎn)動(dòng)副E計(jì)入，所以本設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的自由度為 F=3n-2Pl-Ph=33-24=1 機(jī)構(gòu)的自由度為1。,位置分析 以點(diǎn)C為坐標(biāo)原點(diǎn)，線(xiàn)段CD所在直線(xiàn)為橫軸，建立坐標(biāo)系 ，固定鉸鏈點(diǎn)C、D的坐標(biāo)分別為C（0,0），D（xD,yD）。其中CE桿為原動(dòng)件，機(jī)構(gòu)為級(jí)機(jī)構(gòu)。有機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)組成原理可知，機(jī)構(gòu)的組成過(guò)程為將原動(dòng)件1以轉(zhuǎn)動(dòng)副C與機(jī)架相連；然后，再增加由構(gòu)件2、3組成的級(jí)基本桿組，兩個(gè)外副A、D分別與構(gòu)件1和機(jī)架連接。,機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析順序是：從原動(dòng)件1開(kāi)始，先確定出點(diǎn)A、E的運(yùn)動(dòng)，然后由構(gòu)件2、3組成的級(jí)基本桿組的外副A、D的運(yùn)動(dòng)確定出內(nèi)副B的運(yùn)動(dòng)。 構(gòu)件1為定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，已知原動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)，即已知構(gòu)件1繞

3、C轉(zhuǎn)動(dòng)的角位置、角速度和角加速度。機(jī)構(gòu)的角位置用由x軸正方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到構(gòu)件的標(biāo)線(xiàn)所夾的角度表示。,E點(diǎn)坐標(biāo)為 其中L4和為已知，可求出鉸鏈點(diǎn)E的位置。 將式（2-1）對(duì)時(shí)間t分別作一次和二次求導(dǎo)，可得E點(diǎn)的速度和加速度方程如下：,其余各點(diǎn)運(yùn)動(dòng)分析與E點(diǎn)類(lèi)似，在此不再贅述，其各個(gè)方程如下： A點(diǎn)坐標(biāo)為 A點(diǎn)速度 A點(diǎn)加速度,D點(diǎn)坐標(biāo)為 D點(diǎn)速度 B點(diǎn)坐標(biāo)為,機(jī)構(gòu)尺寸確定,坐標(biāo)位置確定,E（61.7,200）A(300,519.61) D(400,0) B(1800,519.67),輸入運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),輸入運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力部分主要由方向盤(pán)，轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向搖臂和轉(zhuǎn)向直拉桿組成，由轉(zhuǎn)向直拉桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂繞鉸鏈點(diǎn)C作圓周運(yùn)動(dòng)。所以本設(shè)計(jì)僅以桿CE做圓周運(yùn)動(dòng)作動(dòng)力分析。,轉(zhuǎn)向梯形轉(zhuǎn)向過(guò)程分析,如圖所示為汽車(chē)在轉(zhuǎn)向過(guò)程中轉(zhuǎn)向梯形的變化，轉(zhuǎn)向過(guò)程中轉(zhuǎn)向臂和轉(zhuǎn)向橫拉桿長(zhǎng)度不變。左輪轉(zhuǎn)過(guò)1角度，在轉(zhuǎn)向梯形的作用下，雍倫轉(zhuǎn)過(guò)2角度。 當(dāng)汽車(chē)直行時(shí)，轉(zhuǎn)向梯形結(jié)構(gòu)如圖中abcd所示。當(dāng)汽車(chē)向左轉(zhuǎn)1角度時(shí)，轉(zhuǎn)向梯形變?yōu)閍bc1d1，右梯形臂轉(zhuǎn)過(guò)2角度，使用余弦定理可得到1和2的關(guān)系。