[发明专利]一种基于三维造型确定汽车转向角的方法

说明书

本发明公开一种基于三维造型确定汽车转向角的方法，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；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；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。此种方法采用AUTO CAD三维建模求“交集”的方法确定转向拉杆外球铰中心B点位置，从而确定转向角，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，有利于提高三维模型建模效率。

技术领域

本发明涉及一种汽车建模及测量技术，特别涉及一种利用三维造型方法确定汽车转向角的方法。

背景技术

目前确定汽车转向角有如下几种方法：

(1)作图法。根据画法几何理论在图纸上模拟转向系统运动和转向角变化。直观性强，但是精度差，效率低。

(2)函数法，建立转向系统转向角计算的数学模型，代入转向参数计算。建模费时，效率低，易出错，但是精度高。

(3)CAE软件法，利用CAE软件代入转向系统转向参数进行转向角自动计算。学习CAE软件费时，直观性差，易出错，精度高。

(4)Cad二维投影法。根据画法几何理论利用auto CAD软件建模模拟转向系统运动和转向角变化。直观性强，精度比作图法高，但是操作难度大，效率低。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种基于三维造型确定汽车转向角的方法，其采用AUTOCAD三维建模求“交集”的方法确定转向拉杆外球铰中心B点位置，从而确定转向角，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，有利于提高三维模型建模效率。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于三维造型确定汽车转向角的方法，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；

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；

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。

上述步骤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。

上述步骤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。

上述步骤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。