轉(zhuǎn)向梯形優(yōu)化設(shè)計中的關(guān)鍵問題研究.pdf

1、轉(zhuǎn)向梯形是汽車轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)中的重要組成部分,理想的梯形應(yīng)能夠保證轉(zhuǎn)向汽車的所有車輪均繞著同一瞬時轉(zhuǎn)向中心進行純滾動運動,但實際轉(zhuǎn)向梯形不能保證所有車輪實現(xiàn)純滾動,從而對轉(zhuǎn)向輪的偏轉(zhuǎn)動作造成運動干涉,形成車輪側(cè)偏角,加速輪胎的側(cè)偏磨損,與此同時,又影響著力和運動的傳遞,影響汽車的轉(zhuǎn)向性能,故轉(zhuǎn)向梯形的幾何參數(shù)是梯形優(yōu)化的重點。
　　本文以典型的整體式轉(zhuǎn)向梯形和彈性輪胎為基礎(chǔ),結(jié)合汽車的轉(zhuǎn)向運動特性以及輪胎力學理論,建立轉(zhuǎn)向梯形和彈性

2、輪胎組成的平面數(shù)學模型,并結(jié)合前輪轉(zhuǎn)角的實際使用工況,提出一種基于輪胎磨損的目標函數(shù),使用MAT LA B中的優(yōu)化工具箱進行優(yōu)化分析,以期得到更佳的梯形幾何參數(shù)?？傮w來講,本文主要做了如下三個方面的研究。
　　首先,應(yīng)用平面投影方法分析某實車的整體式轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu),建立轉(zhuǎn)向梯形、彈性輪胎的運動學和動力學模型,依據(jù)建立的梯形模型闡明汽車在轉(zhuǎn)向過程中的理想運動特性和實際運動學特性,以及轉(zhuǎn)向過程中的實際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角;之后依據(jù)轉(zhuǎn)向梯形和彈

3、性輪胎組成的系統(tǒng),采用數(shù)值解方法分析梯形運動干涉造成的輪胎側(cè)偏角;隨后在輪胎刷子模型的基礎(chǔ)上,總結(jié)前人在輪胎磨損方面的研究成果,找到胎面磨損與輪胎側(cè)偏角間的關(guān)系,而后建立梯形干涉與輪胎磨損間的關(guān)系,構(gòu)建反映梯形參數(shù)磨損的偏差函數(shù)。
　　其次,對反映汽車實際轉(zhuǎn)向工況的權(quán)函數(shù)進行探討,從理論推導和數(shù)據(jù)分析兩個方面對權(quán)函數(shù)展開剖析:其中重點從理論基礎(chǔ)上分析權(quán)函數(shù)的意義,總結(jié)分析他人在方向盤轉(zhuǎn)角使用方面的試驗統(tǒng)計數(shù)據(jù),研究方向盤轉(zhuǎn)角的使用