赵振全，曹 智，汪兆兴，韩国强，屠 强

（1.沈阳航空航天大学 机电工程学院，辽宁 沈阳 110136；2.沈阳航达机载设备有限公司 设计所，辽宁 沈阳 110048）

汽车转向梯形机构的设计在汽车设计中占据重要的地位，转向梯形机构的结构参数直接影响汽车的转向性能，合理的设计可以保证汽车在转向时内、外转向轮尽可能作无滑动的滚动，从而减小轮胎的磨损，保证良好的转向性能并提高汽车的操纵稳定性。本文以某型地面保障设备的整体式后置转向梯形机构作为优化设计实例，通过建立转向梯形机构简化的平面数学模型，以MATLAB 软件作为主要优化工具进行优化设计，获得了理想的优化结果。

1 整体式转向梯形机构建模与特性计算

1.1 整体式转向梯形机构建模

1.1.1 基本假设

本文以整体式转向梯形机构作为研究对象，在合理的范围内，为了使所求的目标函数不过于复杂，便于设计计算，作出如下基本假设：①忽略转向梯形机构零部件之间的空间夹角和间隙；②假设车轮为刚性，忽略轮胎弹性侧偏等对转向特性的影响；③忽略车轮定位参数对转向机构运动的影响。

1.1.2 理想的转向梯形机构内侧转向轮转角函数

理想的整体式转向梯形机构的理论基础是阿克曼转向原理。阿克曼转向原理的特点是：汽车在直线行驶时，转向轮和定向轮的轴线是相互平行的，并且都与汽车纵向中心面垂直；汽车在转向行驶时，转向轮和定向轮都绕同一个瞬时中心做圆周滚动。……