汽车前轮转向机构原理课件设计.doc

机械原理课程设计说明书 汽车前轮转向机构 学 号 2510140632 姓 名 佘 灿 班 级 机电本六 指导教师 李 旭 2016年5月 31日 目录 题目：汽车前轮转向机构 1 1.机构简介 1 2.设计数据 2 3.设计要求 3 2.设计内容 3 2.1求转角 3 2.2解析法设计机构 4 2.3解析法检验 6 3.设计结构分析 7 3.1四种类型梯形结构的选择： 7 4.课程设计总结 8 4.1设计心得 8 4.2设计工作分工表 9 4.3参考文献 9  题目：汽车前轮转向机构 1.机构简介 汽车的前轮转向，是通过等腰梯形结构ABCD驱使前轮转到来实现的。其中，两前轮分别与两摇杆AB、CD相连，如附图所示，当汽车沿直线行驶时（转弯半斤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，因此，根据不同的转弯半径R（汽车转向行驶时，个车轮运行轨迹中最外侧车轮滚出的圆轴半径），要求左右两轮轴线(AB、CD)分别转过不同的角度α和β，其关系如下： 如图所示为汽车右拐时 所以α和β的函数关系为 同理，当汽车右拐时，由于对称性，有，故 转向机构ABCD的设计应尽量满足以上转角要求。 2.设计数据 设计数据见下表。要求汽车沿直线行驶时，铰链四杆机构左右对称，以保证左右转弯时具有相同的特征。该转向机构为等腰梯形双摇杆机构，设计此铰链四杆机构。 参 数 轴 距 轮 距 最小转弯半径 销轴到车轮中心的距离 符 号 L B R d 单 位 mm 型 号 途乐GRX 2900 1605 6100 400 途乐GL 2900 1555 6100 400 尼桑公爵 2800 1500 5500 500 3.设计要求 1）根据转弯半径Rmin和Rmax＝∞（直线行驶），求出理论上要求的转角α和β的对应值。要求最少2组对应值。 2）按给定两联架杆对应位移，且尽可能满足直线行驶时机架左右对称的附加要求，用图解法设计铰链四杆机构ABCD。 3）机构初始位置一般通过经验或实验来决定，一般可在下列数值范围内选取0 =960~1030,，β0=770~840。建议0取1020，β0取780 。 4） 用图解法检验机构在常用转角范围0 时的最小转动角Y min 2.设计内容 2.1求转角 根据转弯半径R min 和R max＝∞（直线行驶），求出理论上要求的转角α和β的对应值。要求最少2组对应值。 R=Rmin时， tanα=2900/(6100-400-1555)=0.7 α=34.9780 tanβ=2900/(6100-1555)=0.509 β=26.9660 R=10000mm时， α=19.8230 β=16.8080 由公式已知， 时随着R的增大而单调递减的. R(M) β α 10 16.808 19.823 20 8.416 9.130 30 5.596 5.904 40 4.188 4.359 50 3.346 3.454 60 2.786 2.860 70 2.386 2.440 80 2.086 2.218 90 1.854 1.887 100 1.668 1.694 2.2解析法设计机构 用解析法设计铰链四杆机构ABCD，满足以下条件：①最小转弯半径Rmin 所对应的α和β满足P点落在后轴延长线上的要求;②其他各组α和β尽可能是能使P点落在后轴延长线上；③尽可能满足直线行驶时机构左右对称的附加要求。 根据上图列唯一矢量方程： LAB+LBC+LCD+LAD=0 化简到X和Y轴： 对于一个梯形机构，AD杆长已知，再给定AB杆长及出位置AB与AD夹角该机构就确定了。 为满足条件①，令α=34.9780，β=26.9660.令，代入位移方程式中，得出一组L和对应的φ和θ。 为满足条件