[发明专利]一种基于三维造型确定汽车转向角的方法

权利要求书

1.一种基于三维造型确定汽车转向角的方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，建立转向系统结构模型；

步骤2，建立转向前右转向拉杆-转向节几何模型；

所述步骤2中，用BP线表示转向节，用AB线表示右转向拉杆，A点表示右转向拉杆内端球铰中心，B点表示右转向拉杆外端球铰中心，P点表示右轮中心线与右轮主销中心线交点，对A、B、P、BP、AB进行投影，绘制投影三视图；

步骤3，建立右转向拉杆外端球铰中心绕主销中心线转动锥面轨迹三维模型；

所述步骤3的详细内容是：用B点表示右转向拉杆外端球铰中心，P点表示右轮中心线与右轮主销中心线交点，l₁表示主销中心线，根据步骤2得到P、B位置和l₁法线方向，模拟转向节PB球铰中心B点绕l₁的回转运动，用P点作为锥顶点，l₁作为锥中心线，过B点且垂直于l₁圆作为锥面底圆，采用三维建模方法建立锥面轨迹三维模型；

步骤4，建立右转向拉杆外端球铰中心绕右转向拉杆内端球铰中心转动球面轨迹三维模型；

步骤5，基于步骤3和步骤4，获得右转向拉杆外端球铰中心的三维坐标；

步骤6，计算转向角。

2.如权利要求1所述的一种基于三维造型确定汽车转向角的方法，其特征在于：所述步骤1的详细内容是：根据三视图理论、转向系统的功能和性能要求，按照比例绘制转向系统结构的CAD模型，设计并表达转向系统零件几何形状、尺寸、位置和相互联接关系。

3.如权利要求1所述的一种基于三维造型确定汽车转向角的方法，其特征在于：所述步骤4的详细内容是：用A点表示右转向拉杆内端球铰中心，B点表示右转向拉杆外端球铰中心，根据步骤2得到A、B位置，模拟右转向拉杆AB上球铰中心B点绕A点的球面运动，用A点作为球面中心点，用SR作为球面半径，采用三维建模方法建立球面轨迹三维模型。

4.如权利要求1所述的一种基于三维造型确定汽车转向角的方法，其特征在于：所述步骤5中，利用AUTO CAD软件在同一个坐标系下，分别建立锥面轨迹三维模型和球面轨迹三维模型，用”交集”命令获得右转向拉杆外端球铰中心，用”标注”命令获得B点分别在x,y,z坐标方向上的坐标X_B’、Y_B’和Z_B’。

5.如权利要求1所述的一种基于三维造型确定汽车转向角的方法，其特征在于：所述步骤6中，模拟转向时转向节和右转向拉杆运动，根据步骤5获得的右转向拉杆外端球铰中心坐标，建立转向角计算二维模型，测量P₂₁B₂₁与P₂B₂夹角Δγ，即为转向角，顺时针方向为正，表示向右转向，其中，A₂、B₂、P₂为转向前A,B,P点在俯视图上投影，A₂₁、B₂₁、P₂₁为转向后A,B,P在俯视图上投影，A点表示右转向拉杆内端球铰中心，B点表示右转向拉杆外端球铰中心，P点表示右轮中心线与右轮主销中心线交点。