设计课题七：汽车前轮转向机构设计 1. 机构简介
汽车的前轮转向，是通过等腰梯形机构ABCD驱使前轮转动来实现的。两前轮分别与两摇杆AB、CD相 连，如图2-8所示。当汽车沿直线行驶时（转弯半径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α、β。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，各车轮运行轨迹中最外侧车轮滚出的圆周 半径），就要求左右两轮轴线（AB、CD）分别转过不同的角度α、β，其关系如下： 如图2-8所示为汽车右拐时
tan (R d B) tan (R d)
所以α和β的函数关系为：
cot cot BL
同理，当汽车左拐时，由于对称性，有cot cot BL，故转向机构ABCD的设计应尽量满足以上转角要求。
P
图2-8 汽车前轮转向机构
2. 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）设计该铰链四杆机构（即等腰梯形双摇杆机构），且尽可能满足直线行驶时机构左右对称的附加要求； 3）用图解法检验机构在常用转角范围 20 时的最小传动角 min。 3. 设计数据见下表
注：机构的初始位置在下列范围内选取
0 96 ～103 ， 0 77 ～84 。 取102 ， 0取78 。
（建议0）
