双前桥转向系统摇臂机构的设计与分析

摘要

众所周知，车辆行驶的道路情况、使用情况以及轮胎自身的质量等因素是造成车轮异常磨损的常见原因，除此之外，若汽车转向系统的设计参数不合理轮胎的异常磨损程度将会加重。资料统计显示，其中大约有三分之一的汽车故障是由转向系统参数选用不合理而导致的，因此，针对双前桥汽车转向系统相关参数进行的研究和优化，有助于减轻双前桥车辆的车轮异常磨损的程度。
　　从设计方面考虑，根据阿克曼定律，若要减轻轮胎的异常磨损，就必须保证车辆在转弯的过程中，全部车轮都处于纯滚动状态，然而在实际使用中，车辆会受到许多因素的影响，很难做到所有轮胎都作纯滚动而不发生滑移现象。在产品设计的过程中，要选用合适的参数，以确保车辆在转弯运动中，使前后转向轮实际转向角度值与理论转向角度值之间的误差最小，保证车轮不出现明显的滑移现象，而是基本处于纯滚动状态以降低车轮的异常磨损。
　　本文的研究内容基于五征集团开发的双前桥转向汽车转向系统的开发设计，合理的设计双前桥转向系统双摇臂结构，并应用运动仿真分析软件ADAMS对转向系统进行性能分析，包括车轮转角关系分析、转向干涉校核分析，对新设计零部件进行CAE分析，确保新设计的零部件能满足转向使用要求。在本文的研究中，主要通过调整双摇臂机构安装孔位的中心距来改变转向系统的总传动比，确保车辆在转向过程中，几乎所有车轮都能绕着瞬时回转中心做纯滚动转动，尽量减少车轮的滑动现象，进而降低车轮的异常磨损，本文的研究将为后续进行双前桥转向系统设计以及相关零部件的生产制造提供可靠的理论依据。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题来源

1．2 双前桥转向系统国内外研究现状及发展趋势

1．3 本课题研究意义和研究内容

1．3．1 课题研究的意义

1．3．2 课题研究的内容

第2章 转向系统基本知识

2．1 转向系统设计的基本理论要求

2．1．1 转向系统的基本要求

2．1．2 转向系统组成

2．2 转向轮理想的运动关系要求

2．3 双前桥转向系统的形式和初步选型

2．3．1 摇臂机构的形式简介

2．3．2 本课题开发车型转向系统的选型

2．4 本章小结

第3章 双摇臂机构的设计与校核

3．1．2 双前桥左轮转角总速比i的产生

3．1．3 确定两前桥之间转角关系总传动比i

3．1．4 总传动比i的确定程序

3．1．5 传动比的校核

3．2 转向系统与悬架干涉校核

3．3 进行Adams分析

3．3．2 双前桥转向系统模拟

3．4 本章小结

第4章 双前桥转向系统静力分析

4．1 转向系统的受力分析

4．2 转向系统的动力仿真分析

4．3 新开发零件的CAE分析

4．3．1 CAE分析简介

4．3．2 载荷条件的确定

4．3．3 约束条件的确定

4．3．4 分析结果的判定

4．3．5 分析软件的选用

4．3．6 仿真分析结果与结论

4．4 本章小结

第5章 试验验证

5．1 车轮转角关系测量试验

5．1．1 转向杆系调试及试验过程

5．1．2 试验结果及分析

5．2 转向圆直径测量试验

5．3 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢