案。汽车转向行驶时,受弹性轮胎侧偏角的影响,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5-17所示。设、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(5-58)若自变角为,则因变角的期望值为图5-17理想的内、外车轮转角关系简图(5-59)现有转向梯形机构仅能近似满足上式关系。以图5-17所示的后置梯形机构为例,在图上作辅助用虚线,利用余弦定理可推得转向梯形所给出的实际因变角为(5-60)式中,m为梯形臂长;为梯形底角。所设计的转向梯形给出的实际因变角,应尽可能接近理论上的期望值。其偏差在最常使用的中间位置附近小角范围内应尽量小,以减少高速行驶时轮胎的磨损;而在不经常使用且车速较低的最大转角时,可适当放宽要求。因此,再引入加权因子,构成评价设计优劣的目标函数为×100%(5-61)将式(5-59)、式(5-60)代人式(5-61)得×100%式中,x为设计变量,;为外转向轮最大转角,由图5-17得(5-62)式中,为汽车最小转弯直径;为主销偏移距。考虑到多数使用工况下转角小于20°,且10°以内的小转角使用得更加频繁,因此取(5-63)建立约束条件时应考虑到:设计变量m及过小时,会使横拉杆上的转向力过大;当m过大时,将使梯形布置困难,故对m的上、下限及对的下限应设置约束条件。因越大,梯形越接近矩形,值就越大,而优化过程是求的极小值,故可不必对的上限加以限制。综上所述,各设计变量的取值范围构成的约束条件为(5-64)
全文预览
