文中通过对赛车和传统乗、商用车转向系统的对比，根据规则与实际需求确定新赛车转向系统的设计目标与流程。对比不同类型的转向机，选定赛车转向机类型为齿轮齿条式转向机；对赛车转向系统的参数与载荷进行了计算与校核；讨论了主销定位参数与轮胎定位参数对车辆转向的影响，并确定其具体参数；根据整车设计需求，确定转向梯形结构方案与梯形布置形式；相比较上赛季转向系统设计，引入轮胎侧偏角对转向的影响，建立带有阿克曼校正系数的目标关系，并利用MATLAB软件进行实际梯形的优化；在运动学仿真软件ADAMS/Car中建立模型，进行车轮跳动分析;利用CATIA进行相关部件三维建模设计；利用ANSYS对零部件进行力学分析。

本毕业设计课题完成对新赛季赛车的转向系统设计，对转向系统各部件进行优化，拉近与国内强队之间的技术及设计理念的差距。具体内容如下：

第一章介绍了中国大学生方程式汽车大赛的具体情况，阐述了国内、外赛车转向系统的现状，展示了车队从参赛以来，车队及赛车转向系统的发展，并阐述了本课题背景。

第二章介绍了大学生方程式赛车转向系统的构成，对比了赛车转向系统与乘用车、商用车转向系统的差异，并制定了新赛车转向系统的设计目标。

第三章确定了本设计所用转向机类型；通过对赛道的分析对确定了转向系统主要性能参数；通过计算得到了齿条行程、梯形臂长度的初选值，并进行了转向系载荷初步校核；讨论了主销定位参数和前轮轮胎定位参数对转向系统的影响，并确定了具体数值。

第四章确定转向梯形结构方案；确定转向梯形的布置形式；建立考虑轮胎侧偏角时的内外侧车轮转角关系；引入阿克曼校正系数，并利用MATLAB进行优化获得还有阿克曼校正系数的目标关系；建立杆系结构确定的转角关系；利用三心定理确定断开点；通过MATLAB编程进行梯形参数优化，对梯形相关参数进行确定。

第五章使用ADAMS/Car并进行前悬的动力学仿真实验，分析主销及前轮定位参数的变化，判断转向系统各参数是否设置合理。

第六章利用CATIA进行转向系统相关部件建模，如方向盘、转向机齿轮齿条、转向机壳体、轮芯立柱等，并利用ANSYS对关键受载荷部件进行力学分析，在保证可靠性的前提下实现轻量化设计。

第七章对赛季进行总结。

第八章对本文进行了全面总结，提出了本设计未来的改进方向。

本课题意义：

在基于往年赛车转向系统的基础上进行改进设计，应用软件进行仿真实验，以保证转向系统设计的合理性与可靠性。并为以后的赛车转向系统设计提供参考，其次使新入队队员尽快能对转向系统设计方法及流程有较为全面的认知。