[发明专利]一种汽车转向轮前束变化确定的三维造型方法

说明书

本发明提供了一种汽车转向轮前束变化确定的三维造型方法，涉及汽车技术领域。其包括建立转向系统结构模型，建立满载工况转向拉杆‑转向节几何模型，然后分别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。在上述基础上，获得转向节与转向拉杆的交点计算三维模型，通过确定载荷变化前后转向节与转向拉杆的交点位置，利用转向节与转向拉杆几何模型，获得转向节载荷变化前后的转动角度，确定汽车前束变化。本发明采用三维建模方法确定转向节与转向杆交点位置，即转向拉杆外端球铰中心，从而确定前束变化，直观性好，效率高和精度高。利用画法几何方法确定锥面三维模型和球面三维模型形状尺寸，建模效率高。

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，具体而言，涉及一种汽车转向轮前束变化确定的三维造型方法。

背景技术

汽车转向轮前束的变化直接影响车辆的操纵稳定性和舒适性，也影响车辆在弯道中的行驶特性。在汽车的实际开发过程中，为满足车辆操纵稳定性的要求，势必需确认汽车转向轮前束的变化。目前可通过作图法、函数法、CAE软件法等方法进行汽车转向轮前束变化的确定。作图法是根据画法几何理论在图纸上模拟载荷变化、前束变化，其直观性强，但是精度差，效率低。函数法是建立转向轮前束计算的数学模型，代入初始条件计算。此方法精度高，但是建模费时，效率低，易出错。CAE软件法是利用CAE软件代入初始条件进行自动计算。此方法精度高，但是学习CAE软件费时，直观性差，易出错。

发明内容

本发明提供了一种汽车转向轮前束变化确定的三维造型方法，旨在改善汽车转向轮前束变化确定费时、效率低的问题。

本发明是这样实现的：

一种汽车转向轮前束变化确定的三维造型方法，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；转向系统包括转向拉杆和转向节，转向拉杆与转向节连接；

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，反映转向拉杆与转向节之间几何连接关系，即转向系统的转向拉杆至转向节传动段；

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；

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。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，S1步骤中，绘图工具为AutoCAD软件。