整体式转向梯形优化设计(4)

四、转向梯形结构方案分析

1、整体式转向梯形

整体式转向梯形是由转向横拉杆l，转向梯形臂2和汽车前轴3组成，如图7-30所示。

其中梯形臂呈收缩状向后延伸。这种方案的优点是结构简单，调整前束容易，制造成本低；主要缺点是一侧转向轮上、下跳动时，会影响

图7—30 整体式转向梯形

1—转向横拉杆 2—转向梯形臂 3—前轴 另一侧转向轮。

当汽车前悬架采用非独立悬架时，应当采用整体式转向梯形。整体式转向梯形的横拉杆可位于前轴后或前轴前(称为前置梯形)。对于发动机位置低或前轮驱动汽车，常采用前置梯形。前置梯形的梯形臂必须向前外侧方向延伸，因而会与车轮或制动底板发生干涉，所以在布置上有困难。为了保护横拉杆免遭路面不平物的损伤，横拉杆的位置应尽可能布置得高些，至少不低于前轴高度。 2、断开式转向梯形

转向梯形的横拉杆做成断开的，称之为断开式转向梯形。断开式转向梯

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形方案之一如图7-31所示。断开式转向梯形的主要优点是它与前轮采用独立悬架相配合，能够保证一侧车轮上、下跳动时，不会影响另一侧车轮；与整体式转向梯形比较，由于杆系、球头增多，所以结构复杂，制造成本高，并且调整前束比较困难。

图7—31 断开式转向梯形

横拉杆上断开点的位置与独立悬架形式有关。采用双横臂独立悬架，常用图解法(基于三心定理)确定断开点的位置。其求法如下(图7-32b)： 1)延长KBB与KAA，交于立柱AB的瞬心P点，由P点作直线PS。S点为转向节臂球销中心在悬架杆件(双横臂)所在平面上的投影。当悬架摇臂的轴线斜

置时，应以垂直于摇臂轴的平面作为当量平面进行投影和运动分析。 2)延长直线AB与KAKB，交于QAB点，连PQAB直线。 3)连接S和B点，延长直线SB。

4)作直线PQBS，使直线PQAB与PQBS间夹角等于直线PKA与PS间的夹角。当S点低于A点时，PQBS线应低于PQAB线。

5)延长PS与QBSKB，相交于D点，此D点便是横拉杆铰接点(断开点)的理想的位置。

以上是在前轮没有转向的情况下，确定断开点D位置的方法。此外，还

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要对车轮向左转和向右转的几种不同的工况进行校核。图解方法同上，但S点的位置变了；当车轮转向时，可认为S点沿垂直于主销中心线AB的平面上画弧(不计主销后倾角)。如果用这种方法所得到的横拉杆长度在不同转角下都相同或十分接近，则不仅在汽车直线行驶时，而且在转向时，车轮的跳动都不会对转向产生影响。双横臂互相平行的悬架能满足此要求，见图7-32a和c。

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五、选择匹配车型

底盘详细参数列表 批次： 底盘id： 2001E4 1222571 企业名称： 金龙联合汽车工业(苏州)有限公司 底盘型号： KLQ6126T 产品名称： 客车底盘 企业地址： 苏州市虎丘路一号桥 注册地址： 苏州工业园区苏虹东路288号 生产地址： 苏州工业园区苏虹东路288号 企业网址： - 电话： 邮编： 规格： 0512-62582091 215123 长： 11750 宽： 2400 高： - 依据标准： GB17691-2001第二阶段,GB3847-2005 E_mail： 传真： 汽车序号： yujian429@sohu.com 0512-62582081 - 底盘类别： 产品商标： 三类 金龙牌 燃油类型： 柴油 转向形式： 方向盘 轴数： 2 轴距： 轮胎数： 轮距： 6180 6 2020 / 1860 弹簧片数： 8/10,10/12,-/- 轮胎规格： 11.00R20,11R22.5,11.00-20 总质量： 16500 整备质量： 5500 最小转弯直径 接近离去角： 30 11/9 挂车质量： 前排乘客： 前悬后悬： - null - 最高车速： 110 发动机型号： YC6A240-20;YC6G270-20 发动机生产企业： 广西玉柴机器股份有限公司;广西玉柴机器股份有限公司 排量(ML)： 7252;7800 功率(ML)： 177;199 14

六、整体式转向梯形机构优化设计

汽车转向行驶时，受弹性轮胎侧偏角的影响，

图7—32 断开点的确定

所有车轮不是绕位于后轴沿长线上的点滚动，而是绕位于前轴和后轴之间的汽车内侧某一点滚动。此点位置与前轮和后轮的侧偏角大小有关。因影响轮胎侧偏角的因素很多，且难以精确确定，故下面是在忽略侧偏角影响的条件下，分析有关两轴汽车的转向问题。此时，两转向前轮轴线的延长线应交在后轴延长线上，如图7-33所示。设i、o。分别为内、外转向车轮转角，L为汽车轴距，K为两主销中心线延长线到地面交点之间的距离。若要保证全部车轮绕一个瞬时转向中心行驶，则梯形机构应保证内、外转向车轮的转角有如下关系

??Kcot?o?cot?i? (7-23)

L若自变角为

?i?f??o??arccot?cot?o?KL? (7-24)

?o，则因变角?i的期望值为

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