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機械原理課程設(shè)計--汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu)-文庫吧

2025-12-14 05:38 本頁面

【正文】擾動時，在駕駛員松開方向盤的狀態(tài)下，應(yīng)保證汽車自動返回穩(wěn)定的直線行使?fàn)顟B(tài)。隨著私家車的越來越普遍，各式各樣的高中低檔轎車進(jìn)入了人們的生活中。快節(jié)奏高效率的生活加上們對高速體驗的不斷追求，也要求著車速的不斷提高。由于汽車保有量的增加和社會活生活汽車化而造成交通錯綜復(fù)雜，使轉(zhuǎn)向盤的操作頻率增大，這要求減輕駕駛疲勞。所以，無論是為滿足快速增長的轎車市場還是為給駕車者更舒適更安全的的駕車體驗，都需要一種高性能、低成本的大眾化的轎車轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)。本課題以現(xiàn)在國產(chǎn)轎車最常采用的齒輪齒條液壓動力轉(zhuǎn)向器為核心綜合設(shè)計轎車轉(zhuǎn)向機構(gòu)。一、題目：汽車前輪轉(zhuǎn)向機構(gòu) 設(shè)計題目汽車的前輪轉(zhuǎn)向，是通過等腰梯形機構(gòu) ABCD 驅(qū)使前輪轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)的。其中，兩前輪分別與兩搖桿 AB、 CD 相連，如附圖 32 所示。當(dāng)汽車沿直線行使時（轉(zhuǎn)彎半徑 R=∞ ），左右兩輪軸線與機架 AD 成一條直線；當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時，要求左右兩輪（或搖桿 AB 和 CD）轉(zhuǎn)過不同的角度。理論上希望前輪兩軸延長線的交點 P 始終能落在后輪軸的延長線上。這樣 ,整個車身就能繞 P點轉(zhuǎn)動 ,使四個輪子都能與地面形成純滾動 ,以減少輪胎的磨損 .因此 ,根據(jù)不同的轉(zhuǎn)彎半徑 R(汽車轉(zhuǎn)向行駛時 ,各車輪運行軌跡中最外側(cè)車輪滾出的圓周半徑 ),要求左右兩輪軸線 (AB、 CD)分別轉(zhuǎn)過不同的角度 a和β，其關(guān)系如下 : 如附圖 32所示為汽車右拐時： tanα ＝ L/(RdB) tanβ ＝ L/(Rd) 所以 a和β的函數(shù)關(guān)系為： cotβ cotα = B / L 同理 ,當(dāng)汽車左拐時 ,由于對稱性 ,有 cotα cotβ = B / L,故轉(zhuǎn)向機構(gòu) ABCD的設(shè)計應(yīng)盡量滿足以上轉(zhuǎn)角要求 . 附圖 32 設(shè)計數(shù)據(jù)與要求設(shè)計數(shù)據(jù)見附表 18，要求汽車沿直線行駛時 ,鉸鏈四桿機構(gòu)左右對稱 ,以保證左右轉(zhuǎn)彎時具有相同的特性 .該轉(zhuǎn)向機構(gòu)為等腰梯形雙搖桿機構(gòu) ,設(shè)計此鉸鏈四桿機構(gòu) . 附表 18 設(shè)計數(shù)據(jù) 參數(shù) 軸距輪距最小轉(zhuǎn)彎半徑銷軸到車輪中心的距離符號 L B Rmin d 單位 Mm mm mm mm 型號途樂GRX 2900 1605 6100 400 途樂 2900 1555 6100 400 尼桑公爵 2800 1500 5500 500 設(shè)計任務(wù) 1)、根據(jù)轉(zhuǎn)彎半徑 R min 和 R max=∞ (直線行駛 ),求出理論上要求的轉(zhuǎn)角α和β的對應(yīng)值。要求最少 2 組對應(yīng)值。 2)、按給定兩聯(lián)架桿對應(yīng)位移 ,且盡可能滿足直線行駛時機構(gòu)左右對稱的附加要求 ,用圖解法設(shè)計鉸鏈四桿機構(gòu) ABCD。 3）、機構(gòu)初始位置一般通過經(jīng)驗或?qū)嶒瀬頉Q定，一般可在下列數(shù)值范圍內(nèi)選取 a0 =96176。～ 103176。，β 0 =77176。～ 84176。。建議 a0取 102176。，β 0取 78176。。 4)、用圖解法檢驗機構(gòu)在常用轉(zhuǎn)角范圍α≤ 20176。時的最小轉(zhuǎn)動角γ min。二、轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)概述及結(jié)構(gòu)簡介轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車底盤的重要組成部分，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能的好壞直接影響到汽車行駛的安全性、操縱穩(wěn)定性和駕駛舒適性，它對于確保車輛的行駛安全、減少交通事故以及保護(hù)駕駛員的人身安全、改善駕駛員的工作條件起著重要作用。按轉(zhuǎn)向力能源的不同，可將轉(zhuǎn)向系分為機械轉(zhuǎn)向系和動力轉(zhuǎn)向系。機械轉(zhuǎn)向系的能量來源是人力，所有傳力件都是機械的，由轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu) (方向盤 )、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)三大部分組成。其中轉(zhuǎn)向器是將操縱機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)閭鲃訖C構(gòu)的直線運動 (嚴(yán)格講是近似直線運動 )的機構(gòu)，是轉(zhuǎn)向系的核心部件。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求轎車轉(zhuǎn)彎行駛時，全部車輪應(yīng)繞瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，任何車輪不應(yīng)有側(cè)滑。不滿足這項要求會加速輪胎磨損，并降低汽車的行駛穩(wěn)定性。

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