本课题的研究内容及技术方案

本毕业设计主要是设计一种汽车四轮转向系统，并对汽车的运动进行仿真，其中关于转向系统的设计，偏重于转向传动机构。所谓转向传动机构，就是将转向器输出的力和运动传给转向节，使左右转向轮按一定关系偏转的机构。它主要由转向摇臂、转向直拉杆、转向横拉杆、转向节臂和转向梯形机构等组成。电机的控制策略等不在研究范围内。

整车的四轮转向系统采用电控四轮转向系统，本论文研究的主要内容如下：

1.设计前转向桥的转向机构，采用齿轮齿条式转向器，具有结构简单、制造容易、传动效率很高、转向灵敏、啮合间隙无需调整等特点。

2.设计后转向桥的转向机构。由于是由电动机驱动转向，所以要选择合适的步进电动机，设计减速机构，常采用蜗轮蜗杆机构或行星齿轮机构[7]。

3.基于阿克曼转向原理，对与独立悬架配用的双梯形转向传动机构进行优化计算。

4.基于前后轮比例转向的控制策略，建立线型二自由度汽车运动模型，用MATLAB/simulink进行运动仿真。

本文主要研究内容

本文选取奥迪Q5为主体设计对象，设计一种汽车四轮转向系统，并对汽车的运动进行仿真，其中关于转向系统的设计，偏重于转向传动机构。所谓转向传动机构，就是将转向器输出的力和运动传给转向节，使左右转向轮按一定关系偏转的机构。电机的控制策略等不在研究范围内。

整车的四轮转向系统采用电控电动式四轮转向系统，本论文研究的主要内容如下：

（1）设计前转向桥的转向机构，选择合适的转向器类型，进行转向器的设计计算，确定主要零件的规格等。

（2）设计后转向桥的转向机构，选择合适的转向器类型，合理选择驱动电机，设计减速机构。

（3）基于阿克曼转向原理，对与独立悬架配用的双梯形转向传动机构的尺寸进行优化计算。

（4）利用Pro/E实现零件三维建模，画出转向系统的装配图。

（5）利用Ansys Workbench对部分零件进行强度分析。

（6）建立线型二自由度的四轮转向汽车运动模型，基于前后轮比例转向的控制策略，用Matlab/Simulink进行运动仿真。