某轎車轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)的波動分析及優(yōu)化

楊飛 楊鈞浩

摘 要：汽車轉(zhuǎn)向過程中，轉(zhuǎn)向波動直接影響駕駛員操作穩(wěn)定性和駕駛舒適性。文章主要介紹了某轎車轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)的建模分析相關的方法、模型的優(yōu)化及仿真結(jié)果，在Adams/View環(huán)境中通過已給硬點坐標建立轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)模型，進行運動仿真、獲取相關數(shù)據(jù)并分析其波動性能。

關鍵詞：轉(zhuǎn)向系統(tǒng);波動分析;動力學仿真

中圖分類號：U463.4 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1671-7988（2020）20-104-03

Abstract： During car steering， steering fluctuations directly affect the driver's operating stability and driving comfort. This article mainly introduces the methods， optimization and simulation results of a car's steering transmission system modeling and analysis. In the Adams / View environment， the steering transmission system model is established by giving hard point coordinates to perform motion simulation， obtain relevant data and Analyze its fluctuation performance.

Keywords： Steering system; Wave analysis; Dynamic simulation

CLC NO.： U463.4 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）20-104-03

前言

在汽車轉(zhuǎn)向過程中，轉(zhuǎn)向波動直接影響著駕駛的舒適性和操作穩(wěn)定性。在對汽車轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng)進行布置時，需要考慮轉(zhuǎn)向輸入軸、中間軸、輸出軸的布置，合理設定主從動軸間的夾角以及萬向節(jié)叉的相位角，使波動的影響降到最低[1]。

1 模型概述

所開發(fā)的轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)模型由Adams/View MD2010環(huán)境建立，它包含的子部件如下：

（1）轉(zhuǎn)向盤;

（2）轉(zhuǎn)向輸入軸、轉(zhuǎn)向中間軸、轉(zhuǎn)向輸出軸（齒輪）;

（3）齒條。

2 轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)介紹及優(yōu)化參數(shù)的設定

2.1 轉(zhuǎn)向傳動系統(tǒng)介紹

通過Adams/Car對懸架及整車參數(shù)進行性能優(yōu)化之后，齒輪齒條轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向拉桿的內(nèi)球餃點和外球餃點位置便可以確定[2]。在確定此位置以及整車總布置確定了方向盤的位置和角度后，則需要對轉(zhuǎn)向傳動軸的布置進行優(yōu)化。優(yōu)化的目的是使得轉(zhuǎn)向輸出軸的輸出速度波動盡可能的小，保證傳動平穩(wěn)。

為保證從動軸轉(zhuǎn)速波動平穩(wěn)，必須滿足三個條件：

（1）中間軸與主、從動軸的軸間角應相等;

（2）中間軸與主、從動軸的軸線應在同一平面上;

（3）中間軸兩端的軸叉應在同一平面上。……