哈尔滨工业大学本科毕业论文（设计）
图3-15转向系统装配图
3.3本章小结
本章对齿轮助力式转向系统进行了CATIA软件的三维建模
1.对转向系统传动机构部分零件进行了三维建模设计，并生成了转向系统传动机构装配图和二维图。
2.对转向系统操纵部分零件进行了三维建模，并生成了转向系统操纵部分的装配图和二维图。
3.完成转向系统的总装配图，生成部分零件的二维图。
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第4章 ADAMS优化转向梯形
4.1转向梯形的优化的要求
汽车转向时，外轮比内轮的转弯半径大，为了减少前轮的磨损和动力损耗，左右车轮的转向角必须有一个合理的关系。对转向梯形的优化实际上就是寻找一个能够准确反映转向系符合阿克曼特性的指标来展开对转向梯形的优化，本次
以转向前束角作为优化目标函数。
车轮转向角必须满足阿克曼原理，即在汽车前轮定位都等于零、车轮为刚性的前提下，整个转向过程中所有车轮必须围绕同一瞬时中心转动，可以减少车轮的磨损，如图4-1所示。
图4-1阿克曼原理示意图
由公式
cotθo?cotθi?K (4-1) L- 28 -
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式中 ——两侧主销轴线与地面交点间的距离； ——汽车轴距 ——外轮转角 ——内轮转角
4.2转向前束角的优化目标函数
根据转向前束角的计算公式
(TD?2?2E)?T2D2?4?8E?4E2?4D2?4T2E (4-2) ???arctan2(D?T)
其中
D?tan??tan? E?tan?tan?
则优化目标函数为：
(TD?2?2E)?T2D2?4?8E?4E2?4D2?4T2E2（4-3)
f(x)???(?0)arctan2(D?T)?Xt?0?Xcmax取加权因子
?1.5 0??0?10??(?0)??1.0 10??0?20 (4-4)
??0.5 20??0??0max取加权因子后的优化目标函数为
(TD?2?2E)?T2D2?4?8E?4E2?4D2?4T2E (4-5)
f(x)???(?0)arctan2(D?T)?Xt?0?Xcmax考虑到优化的全面性和准确性[2]，本课题选用第三种方法，即以转向前
束角作为优化指标函数来完成对转向梯形的优化。
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4.3转向梯形的优化
4.3.1 ADAMS/Insight优化
确定参数后，进入Insight模块，进行平面模型的优化，结果如图4-2所示
图4-2Insight模块参数设置
4.3.2转向传动机构悬架模型建立
采用平面模型数学关系建立，结果如图4-3所示：
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图4-3转向传动机构悬架模型
4.4灵敏度分析
利用ADAMS/Insight分析转向梯形关键点，转向拉杆和转向节连接处。结果图5-4所示：
图4-4灵敏度分析
可以看出排名前三位的是左轮转向角OBJIECTIVE_uL、右轮转向角OBJIECTIVE_uR、转向节臂传动角OBJIECTIVE_chuandongjiao。最终确定优化变量为左轮转向角OBJIECTIVE_uL、右轮转向角OBJIECTIVE_uR、转
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