[发明专利]一种汽车转向轮前束变化确定的三维造型方法

权利要求书

1.一种汽车转向轮前束变化确定的三维造型方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：建立转向系统结构模型；

利用绘图工具按照比例绘制转向系统结构模型，设计并表达转向系统零件几何形状、尺寸、位置和相互连接关系；所述转向系统包括转向拉杆和转向节，所述转向拉杆与所述转向节连接；

S2：建立满载工况转向拉杆-转向节几何模型；

在转向系统结构模型基础上绘制满载工况下转向拉杆-转向节投影三视图，反映所述转向拉杆与所述转向节之间几何连接关系，即所述转向系统的所述转向拉杆至所述转向节传动段；

步骤S2中，所述转向拉杆-转向节几何模型中，包括第一端点、第二端点和第三端点，所述第一端点表示所述转向拉杆内端球铰中心，所述第二端点表示所述转向拉杆外端球铰中心，且为所述转向拉杆与所述转向节的交点，所述第三端点表示所述汽车转向轮中心线与所述转向轮的主销中心线的交点；

转向轮的主销中心线构成第一投影线，转向轮在回转中心绕主销中心线左右转动，所述第二端点与所述第三端点连接构成第二投影线，所述第二投影线用于表示所述转向节，所述第一端点和所述第二端点连接构成第三投影线，所述第三投影线用于表示所述转向拉杆；

S3：建立转向节的转动锥面轨迹三维模型；

在满载工况的基础上，模拟转向节随载荷变化的运动规律，转向节的运动轨迹构成锥面，构建转向节的转动锥面轨迹三维模型；

步骤S3中，不考虑所述转向拉杆的联接，模拟第二投影线上的所述第二端点的运动，以所述第三端点为顶点，所述第二投影线绕所述转向轮主销中心线转动形成所述转向节的转动锥面，所述第二端点的回转平面形成所述转动锥面的底面，随载荷变化，所述第二端点的运动轨迹被约束在所述回转平面的圆周上；

S4：建立转向拉杆的转动球面三维模型；

在满载工况的基础上，模拟转向拉杆随载荷变化的运动规律，转向拉杆的运动轨迹构成球体，构建转向拉杆的转动球面三维模型；

S5：建立满载工况下，转向节与转向拉杆的交点计算三维模型；

利用绘图工具在同一坐标系下建立转向节的转动锥面轨迹三维模型以及转向拉杆的转动球面三维模型，构建转向节与转向拉杆的交点计算三维模型，用于获得转向节与转向拉杆交点的位置；

S6：确定加载或减载工况下，转向节与转向拉杆的交点位置；

在转向系统载荷改变时，根据转向节与转向拉杆的交点计算三维模型，获得加载或减载工况下，转向节与转向拉杆的交点位置；

S7：确定转向轮前束变化；

在转向系统载荷改变时，转向节与转向拉杆几何模型发生改变，通过测量所述转向系统载荷变化前后转向节的转动角度获得转向轮前束变化。

2.根据权利要求1所述的汽车转向轮前束变化确定的三维造型方法，其特征在于，S1步骤中，所述绘图工具为AutoCAD软件。

3.根据权利要求1所述的汽车转向轮前束变化确定的三维造型方法，其特征在于，S2步骤中，在采用AutoCAD软件建立转向系统平面模型后，结合画法几何理论，模拟载荷变化时转向拉杆-转向节传动段运动规律。

4.根据权利要求1所述的汽车转向轮前束变化确定的三维造型方法，其特征在于，在所述满载工况基础上，根据所述转向节的转动锥面轨迹三维模型，采用画法几何投影法求出所述第三端点到所述回转平面的距离以及所述回转平面的半径。

5.根据权利要求1所述的汽车转向轮前束变化确定的三维造型方法，其特征在于，S4步骤中，不考虑所述转向节的联接，模拟所述第一投影线上所述第二端点的运动，以所述第一端点为球心，所述第一投影线绕所述第一端点转动形成球体，随载荷变化，所述第二端点的运动轨迹被约束在所述球体的球面上。