本课题主要研究机械式转向系统的功能及构成，主要从转向系统的转向器部分和转向梯形机构部分作分析研究。

（1）转向器设计部分：以齿轮齿条式转向器作为中心，分析其效率、齿轮轴和齿条的设计及数据校核、其他一些组件的设计及标准件选取。

（2）转向梯形机构部分：以整体式转向梯形机构作为中心，对阿克曼(Ackerman)理论转向特性了解的基础上，对转向梯形机构进行数学模型分析。用软件对转向梯形进行优化设计，校核。并根据所得的结果对传动机构的尺寸作设计。

（3）转向节部分：在三维模型基础上，利用ANSYS对转向节进行有限元分析。

本文基于CATIA三维实体设计软件，对奇瑞QQ这一乘用车型的转向系统进行了设计，通过软件对转向梯形进行优化，并对转向节进行了有限元分析，得出以下结论：

（1）根据转向系统在实际操作中的要求，一步一步对转向系统中的传动结构、布置形式等进行选择和计算，在确立转向梯形机构参数的情况下，利用内外轮转向角几何关系的MATLAB建立最终函数关系式，在添加完成所需的约束条件后，使用优化工具箱求出最优解。从而得出理想的转向拉杆、转向节臂和梯形距的最终配合。

（2）由设计顺序的进行，利用CATIA依次对转向器、转向节、转向梯形进行三维实体建模，不仅使整个设计过程能够有条不紊，并且能够选取更加合理的尺寸，获得更佳的整体尺寸布置形式以及转向性能。

整个设计完成之后得到一套完整的转向系统，但是由于部分的欠缺，助力部分不能根号的发挥作用，另外对汽车在实际行驶过程中的种种工况也欠缺考虑。本课题研究的主要目的是通过此次设计，进一步加深对车辆结构、汽车理论、汽车设计以及三维实体设计等相关知识的学习，整个设计过程经历了结构优化、部件分析、元件设计及三维建模的过程，基本达到了课题的设计任务和目的。