朱枭，程剑，唐成，杨曼华（武汉科技大学汽车与交通工程学院，武汉430080）

商用车转向传动机构优化设计

朱枭，程剑，唐成，杨曼华
（武汉科技大学汽车与交通工程学院，武汉430080）

利用MATLAB优化函数fmincon对商用车转向传动机构进行了优化设计，使商用车在获得左右相同的最小转向半径时，方向盘左右转动角度一致，并用ADAMS验证了优化结果的正确性。

转向传动机构；优化设计；MATLAB

朱枭

现就读于武汉市武汉科技大学汽车与交通工程学院车辆工程专业。

1　引言

在现代轿车上采用的齿轮齿条式转向器，可保证车辆在获得左右相同的最小转向半径时，方向盘左右转动的角度一致。而对于在大多数商用车上采用的非齿轮齿条式转向器，在转向系统的设计过程中通常采用试凑的方法来解决，设计效率较低。为了解决这一问题，本文针将非齿轮齿条式机械转向系统中的转向传动机构简化为空间四杆机构模型，推导出转向传动机构的优化数学模型，并利用MATLAB优化工具箱中的优化函数进行求解，使设计的转向系统在方向盘左右最大转动角度一致时，汽车具有左右相同的最小转向半径。

2　转向传动机构优化模型

2.1转向传动机构空间模型

在如图1所示的转向系统中，组成转向传动机构的转向摇臂、转向直拉杆和转向节臂三构件的长度及初始安装位置直接影响车辆在获得左右相同的最小转向半径时，方向盘左右转动的角度是否一致［1］。将转向摇臂、转向直拉杆和转向节臂简化为空间四杆机构，建立以转向节臂与转向节的固定端为坐标原点O，以汽车前轴方向为X轴，正向指向右轮；……