汽车转向梯形机构设计

1、 .内转向轮偏转角误差Ap=p0Ap=p0=arctan(cotaM)a2arctanAA2+B2-C2一B+Ca0+180C+程序代码如下doublebeta(doublea,doublei,doublem)/计算误差的函数doubleA=sin(m+i);doubleB=cos(m+i)-M/a;doubleb=M-2*a*cos(i);doubleC=(2*a*a-b*b+M*M)/(2*a*a)-M*cos(m+i)/a;doubleBm=2*atan(A-sqrt(A*A+B*B-C*C)/(B+C)+i-pi;doublebeta=atan(1/(1/tan(m)-M/L)-Bm;

2、if(beta0)beta=-beta;returnbeta;doublemin(doublea,doublei)/求最大误差的函数doublemin=0;for(intj=0;jmin)min=beta(a,i,j*pi/900);returnmin;设计结果：设计方法有两种：最速下降法求解和直接搜索法。直接搜索法利用计算机，选择a和a0的值计算误差，比较从而得出误差最小的a和a0。最后C+程序如下：#include#includeusingnamespacestd;constdoubleM=1022,L=1780,e=10E-5,h=10E-5,pi=3.141592;doubleF1(d

3、oublea,doublei)/方程1doublem=0.01;doublen=atan(1/(1/tan(m)-M/L);doublef;f=cos(m+i)+cos(n-i)-(a/M)*cos(n-m-2*i)-2*cos(i)+2*a*cos(i)*cos(i)/M-a/M;returnf;doubleF2(doublea,doublei)/方程2doublem=0.446;doublen=atan(1/(1/tan(m)-M/L);doublef;f=cos(m+i)+cos(n-i)-(a/M)*cos(n-m-2*i)-2*cos(i)+2*a*cos(i)*cos(i)/M-a

4、/M;returnf;doubleSolveF(doublea,doublei)doublef=F1(a,i)*F1(a,i)+F2(a,i)*F2(a,i);returnf;doubleCaculate(doublet1)/最速下降法求解方程1与方程2的方程组doubleff2,t2=0.8;doublef=1;while(fe)doubleei,FF;ff0=(SolveF(t1+h*t1),t2)-SolveF(t1,t2)/(t1*h);ff1=(SolveF(t1,(t2+h*t2)-SolveF(t1,t2)/(t2*h);FF=ff0*ff0+ff1*ff1;ei=SolveF(

5、t1,t2)/FF;t1=t1-ei*ff0;t2=t2-ei*ff1;f=SolveF(t1,t2);returnt2;doublebeta(doublea,doublei,doublem)/计算误差的函数doubleA=sin(m+i);doubleB=cos(m+i)-M/a;doubleb=M-2*a*cos(i);doubleC=(2*a*a-b*b+M*M)/(2*a*a)-M*cos(m+i)/a;doubleBm=2*atan(A-sqrt(A*A+B*B-C*C)/(B+C)+i-pi;doublebeta=atan(1/(1/tan(m)-M/L)-Bm;if(beta0)

6、beta=-beta;returnbeta;doublemin(doublea,doublei)/求最大误差的函数doublemin=0;for(intj=0;jmin)min=beta(a,i,j*pi/900);returnmin;intmain()doublemax=2;doublea,a0;/采用最速下降法求解。max=min(150,Caculate(150);/a的值取150。a=150;a0=Caculate(150)*180/pi;cout采用最速下降法：endl;couta=a毫米endl;couta0=a0度endl;cout最大误差：max*180/pi度endl;cou

7、tendl;coutendl;/采用直接搜索法，寻求最优解。max=2;for(inti=100;i250;i+)for(intj=1;j101;j+)(if(min(i,(65+0.1*j)*pi/180)max)(max=min(i,(68+0.1*j)*pi/180);a=i;a0=(68+0.1*j);)cout采用直接搜索法:endl;couta=a毫米endl;couta0=a0度endl;cout最大误差：max*180/pi度b;return0;)计算结果如下：最后选取a=197；a0=68.1,其最大误差为0.36度。设计结果理想。采用excel作误差图如下:运动连续性及传力

8、性能分析：连续性：根据设计结果，可得该机构死点位置时转过的角度为：0=aarccosM2+(a+b)2-a202M(a+b)代人数值得0=57.66。该值大于机构的最大转角，故机构运动连续，符合设计要求。传力性能：当机构转到最小角度时的传动角为=a-arcsin(a(sinB-sina)经计算可得Y=36.8,符合设计要求。心得体会：经过将近一个月的学习思考，我终于完成了转向机构的设计。设计过程中非线性方程的求解是遇到的最大问题，刚开始打算采用消元把a消去，得到一个关于a0的函数，然后用数学软件作图，图像和横轴的交点便是a0的解，但在实际操作中发现消元法把a消去之后得到的函数图象在预想范围之内与横轴没有交点，不能求出a0，和同学讨论之后，造成这种结果的原因可能是消元之后方程失去原来的意义。我去图书馆查找了有关最速下降法求解非线性方程的资料，最后决定用C+程序实现最速下降法。经过多次调试，最后得到了比较满意的结果。其实除了最速下降法，还可以通过误差公式，在程序了嵌套两个循环，在规定的a和a0的范围内逐一试算，选出误差最小的一组a和ao。这次设计虽然是重复前人的工作，但我在不断发现问题并解决问题的过程中学到了许多，在设计过程中经历了好多次失败，但是我并没有气馁，只要能够坚持不懈，就一定会有突