汽车方向盘三维建模
CRH3型动车组动车转向架三维实体设计
CRH3型动车组动车转向架三维实体设计摘要随着我国铁路第六次大提速的顺利实施，以及客运专线不断建成通车，国产CRH系列200～300km/h 动车组已分期分批投入运营。
转向架是高速动车组的走行机构，必须始终保持良好的性能状态，才能保证高速列车的安全可靠运行,所以必须对高速动车组转向架进行进一步研究。
本论文主要研究设计CRH3高速动车组动力转向架三维实体造型。
首先介绍了世界各国的典型高速动车组技术，其次对我国的CRH3型电动车组设备组成进行了介绍，然后应用Solidworks三维软件对CRH3动车组转向架各零部件进行设计和实体建模并进行了虚拟装配，并对一些零件进行了分析，最后对CRH3型动车组动力转向架进行了总体设计。
为以后转向架的优化设计提供一定的参考。
关键词：高速动车组；转向架构架；转臂式轴箱定位装置；架悬式AbstractAs China’s railway the sixth speed up was carried out，as well as the passenger special line was opened to traffic continuously，Domestic CRH series of 200 ~ 300km/h EMUs have been put into operation in stages. Bogie is the high-speed EMUs’ traveling agency，so in order to ensure the high-speed train operation safely and reliably, it must be always maintained a good performance status,Therefore, we should do further research on high-speed EMU bogie.In this passage, the research design3D solid modeling for driving bogie theCRH3 high-speed EMU.Introduced the first countries in the world of the typical high-speed EMU, then the CRH3 EMU equipment were introduced,Then the application of Solidworks 3D software on CRH3 EMU bogie of the various parts to design and solid modeling and virtual assembly And some parts analysis, the overall design of the final the CRH3 EMU power bogie. After bogie optimize the design to provide a reference. Keywords: high speed train;bogie frame; rocker typejournal box positioning device; Frame suspension;目录1 绪论 (1)1.1 日本新干线高速动车组的发展及应用 (1)1.2 法国TGV高速动车组的发展及应用 (2)1.3 德国ICE高速动车组的发展及应用 (2)1.4 其他国家 (3)1.4.1意大利 (3)1.4.2 瑞典 (4)1.4.3 西班牙 (4)1.4.4 我国高速铁路的发展 (5)1.5 结束语 (5)2 转向架总体设计 (6)2.1 转向架设计准则 (6)2.2 高速转向架技术 (6)2.2.1构架 (6)2.2.2轮对 (6)2.2.3弹簧悬挂装置 (7)2.2.4牵引装置 (7)2.2.5轴箱定位装置 (7)2.2.6回转阻尼装置 (8)2.2.7抗侧滚装置 (8)2.2.8主动和半主动悬挂系统的开发 (8)2.2.9高速运行的稳定性 (9)2.2.10 高速通过曲线的性能 (10)3 基于Solidworks的转向架三维实体设计 (11)3.1三维造型软件 Solidworks 软件简介 (11)3.2转向架的三维模型建立 (11)3.2.1特征的概述 (11)3.2.2零件的三维造型与装配 (12)3.3.3装配干涉检查 (13)3.4 本章小结 (13)4 构架 (14)4.1 转向架构架 (15)4.1.1 侧梁 (16)4.1.2 横梁 (17)图4.4横梁 (17)5 轮对轴箱定位装置 (18)5.1 轮对 (18)5.2 主从动齿轮配合设计 (19)5.3 轴箱体 (20)5.4 本设计轴箱定位装置也采用转臂式定位 (23)6 悬挂与制动 (24)6.1 中心悬挂 (24)6.2 牵引装置 (26)6.3 电机驱动装置 (27)6.4 基础制动装置成 (28)7 转向架附属装置设计 (29)7.1 撒砂装置 (29)7.2 轮缘润滑装置 (29)7.3 扫石器组装 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)1 绪论目前世界上拥有自主开发并已成功运用高速动车组的国家有日本、法国、德国和意大利，其共同之处在于列车各部件大量运用高新技术，同时又各具特色，即根据本国的运用条件和传统经验，特别是在转向架结构、车体轻量化、流线型外形、列车动力配置及构成形式、电传动及控制技术、列车信息网络等方面都具有各自的特点。
车辆方向盘模块动力学建模
车辆方向盘模块动力学建模
车辆方向盘模块的动力学建模是一个复杂的过程，需要考虑多个因素，包括转向系统的机械结构、驾驶员的操作输入以及车辆的运动状态等。
下面是一个简单的车辆方向盘模块的动力学建模示例：
1. 建立方向盘转角与车轮转角之间的关系模型
方向盘转角与车轮转角之间的关系可以通过转向机构的几何关系来确定。
一般情况下，方向盘转角与车轮转角之间存在一个比例关系，同时还会受到转向系统的传动比、齿轮减速比等因素的影响。
2. 考虑驾驶员的操作输入
驾驶员的操作输入可以通过方向盘的转矩来表示。
方向盘的转矩大小和方向会影响车辆的转向行为。
在建模过程中，需要考虑驾驶员的手部力量、转向速度以及方向盘的摩擦力等因素。
3. 车辆的运动状态
车辆的运动状态包括车辆的速度、加速度以及航向角等。
这些因素会影响方向盘的操作感受和车辆的转向行为。
在建模过程中，需要考虑车辆的惯性、悬挂系统以及轮胎的附着力等因素。
4. 模型验证和优化
建立动力学模型后，需要通过实验数据或者数值模拟来验证模型的准确性。
如果模型的预测结果与实际情况存在较大的偏差，需要对模型进行优化和改进。
总之，车辆方向盘模块的动力学建模需要考虑多个因素，包括转向系统的机械结构、驾驶员的操作输入以及车辆的运动状态等。
通过建立准确的模型，可以更好地理解车辆的转向行为，为车辆的设计和控制提供参考。
汽车方向盘骨架成型工艺及压铸模设计
其他部件[1-3]构成。
1 方向盘制造工艺 1.1 方向盘材料
方向盘骨架材料多为锌合金或铝合金 ，有些生 产企业采用价格更便宜、质量更轻的镁合金 ，骨架 采用压铸生产 ，少部分企业的骨架还在使用钢材钣 金 ，结构复杂[4-6]。方向盘压铸模材料为铝镁合金 ，结 构复杂 ，成型精度及表面质量要求较高。骨架压铸 成型后固定在发泡机中 ，通过发泡包裹表面 ，可获 得最简单的方向盘。有些方向盘的木料用假木代
Design of forming process and die casting die of automobile steering wheel frame
CHEN Wen-yong1, ZHANG Li2, HUANG Lan-xia2 (1.Liuzhou Vocational and Technical College, Liuzhou, Guangxi 545036, China; 2.Guilin Elec⁃
（2）铝合金骨架。铝合金骨架减震系数较小 ，
减震性能差[12] ，铝合金压铸成型工艺中 ，汽车方向盘 使 用 材 质 有 ：A380、A360、ADC12、ADC14、LM22、 LM24、AC-46100、AlSi9Cu3。制造工艺方式为 ：压铸 →修整→抛丸→精加工→钝化→包装 ，使用冷室压 铸机 800T 或 DCC800T。
61
3 模具设计 模具结构及安装如图 5、图 6 所示，型腔、型芯直
接在定模板 5、动模板 6 上加工，针对局部区域冷却 和排气的需要设置成型镶件。模具型腔的侧壁厚 度留 60 mm，支承板厚度≥55 mm，在此基础上确定 型腔板、动模板、动模座板、定模座板的尺寸及主要 成型零件的结构与尺寸。
图 3 分型设计
汽车操纵动力学三自由度模型与转向特性仿真
关键词 ： 操纵动力学三 自由度模型 ； 四轮模型 ； 四轮转 向； 状态空间方程
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｈ１ ６ ； Ｔ Ｈ１ １ ３ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ １ — ３ ９ ９ ７ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ — ０ ２ ６ ０ — ０ ５
ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｌ ｌ ｏ ｆｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｏ ｌ ＇ ｅ ｂ ｕ ｉ ｌ ｔ， ｔ ｈ ｅ ｎ ｄ ｅ ｒ ｉ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｓ ｐ ａ ｃ ｅ ｅ ｑ ｕ ｔｉ ａ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆｔ ｈ ｅ ４ － － ｗ ｈ ｅ ｅ ｌ ｍ ｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ２ － － ｗ ｈ ｅ ｅ ｌ ｍ ｏ ｄ ｅ １ ． Ｏ ｎ
ｔ ｈ ｉ ｓ ｂ ｓｉ ａ ｓ，ｓ ｉ ｍｕ ｌ ｔｉ ａ ｏ ｎ ａ ｄ ｎ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｆ ｏ ｌ ａ ｔ ｅ ｒ ａ ｌ ｖ ｅ ｌ ｃｉ ａ ｔ ｙ ，ｓ ｉ ｄ ｅ ｓ ａ ｎｇ ｌ ｅ ，ｙ ａ ｗ ｒ ｔ ａ ｅ ，ａ ｎ ｄ ｒ ｏ ｌ ｌ ｒ ａ ｔ ｅ ｉ ｎ ｔ ｗ ｏ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ｕ ｎ ｎ ｉ ｎ ｇ
Ａ ３ － ＤＯＦ Ｄｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ Ｓｔ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｓｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ａ Ｒｉ ｇ ｉ ｄ Ｖｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ
Ｌ Ｉ Ｓ ｈ ｕａ ｎｇ ，ＧＡＮＧ Ｘｉ ａ ｎ － ｙ ｕ ｅ ，ＹＵ Ｈａ ｉ － ｘ ｉ ｎ ｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｎｅ ｗｔ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ｓ ｎｄ ａ Ｅｕ ｌ ｅ ｒ ｒ ｄ ｂ ｏ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｓ ，３ － ＤＯＦ ｄ ｙ ｎ ａ ｍ／ ｃ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ｓ ｉ ｄ ｅ ｓ ｌ ｉ ｐ，ｙ ａ ｗ
汽车自动化设计中的虚拟仿真技术及应用
汽车自动化设计中的虚拟仿真技术及应用在汽车工业的发展中，汽车自动化设计起到了至关重要的作用。
而虚拟仿真技术作为汽车设计中的重要工具，在汽车自动化设计中也扮演着重要的角色。
本文将探讨汽车自动化设计中的虚拟仿真技术及其应用。
一、虚拟仿真技术概述虚拟仿真技术是指通过计算机模拟实验，以虚拟的形式还原真实的情景和过程，以达到理论与实践相结合的目的。
在汽车自动化设计中，虚拟仿真技术可以模拟汽车的运行过程、性能表现和行车环境等，以便快速评估和优化设计方案。
二、虚拟仿真技术在汽车底盘设计中的应用1. 汽车底盘悬挂系统仿真通过建立底盘悬挂系统的虚拟模型，可以对悬挂系统的动力学特性进行仿真研究。
在虚拟仿真中，可以模拟不同路况下的底盘振动、悬挂系统对车身的影响等，从而提供有关悬挂系统设计方案的参考和优化建议。
2. 转向系统仿真利用虚拟仿真技术，可以模拟汽车转向系统的工作过程，评估转向机构的性能和可靠性。
通过仿真分析，可以给出合理的参数配置，提高转向系统的操控性和稳定性。
三、虚拟仿真技术在汽车动力系统设计中的应用1. 发动机性能仿真通过虚拟仿真技术，可以对汽车发动机的燃烧过程、排放性能、热量分布等进行模拟计算和分析。
通过对发动机性能进行虚拟仿真，可以优化发动机的结构设计，提高燃烧效率，降低排放污染。
2. 变速器仿真利用虚拟仿真技术可以模拟汽车变速器的工作过程，对不同工况下的换挡过程、挂挡顺畅性和传动效率等进行分析。
通过仿真评估，可以优化变速器的设计和调校，提高汽车的动力性能和燃油经济性。
四、虚拟仿真技术在汽车安全性设计中的应用1. 虚拟碰撞仿真通过建立碰撞模型和仿真场景，可以模拟不同碰撞情况下的汽车受力和变形等情况，评估车辆的碰撞安全性能。
通过虚拟仿真可以快速获得碰撞试验的结果，为汽车安全设计提供指导。
2. 安全辅助系统仿真虚拟仿真技术还可用于模拟汽车的安全辅助系统，如自动刹车系统、车道保持系统等的工作过程。
通过虚拟仿真，可以评估这些系统在不同情况下的性能表现，及时发现和解决问题，提高汽车的安全性能。
汽车转向机构安全性仿真分析及试验研究
ISSN 100020054CN 1122223/N 清华大学学报(自然科学版)J Tsinghua Univ (Sci &Tech ),2010年第50卷第5期2010,Vol.50,No.52/356492653汽车转向机构安全性仿真分析及试验研究李志刚1, 张金换1, 马春生1, 杨 帆2, 张华坤2(1.清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京100084;2.北京神驰科技发展有限公司,北京100084)收稿日期:2010201206作者简介:李志刚(1983—),男(汉),河北,博士研究生。
通讯作者:张金换,教授,E 2mail :zhjh @t 摘 要:目前对整车碰撞安全性研究较多,但对单个转向机构的安全性关注较少。
该文对某转向机构进行了仿真分析,进行了模型静态试验验证。
参照G B1155721998修正了作者所在课题组早期建立的人体模块并标定验证,完成了人体模块冲击方向盘的动态仿真分析,评估出方向盘的安全性。
以人体模块碰撞过程中的反向加速度作为评价指标分析了不同外部工况对人体模块响应的影响。
结果表明:随着人体模块速度的增加和竖直方向位置的增高,人体模块加速度明显增大,所设状态下最大影响率分别达到约56%和40%,方向盘安装角度和人体模块侧偏角度也有不同程度和不同规律的影响。
关键词:转向机构;人体模块;安全性;有限元;试验中图分类号:U 463.4文献标识码:A文章编号:100020054(2010)0520649205Safety simulation and tests of automotivesteering mechanismLI Zhigang 1,ZH ANG Jinhuan 1,MA Chunsheng 1,Y ANG Fan 2,ZH ANG Huakun 2(1.State K ey Laboratory of Automotive S afety and E nergy ,Tsinghu a U niversity ,B eijing 100084,China ;2.B eijing Shenchi T echnology Development Co.,Ltd ,B eijing 100084,China)Abstract :Whole vehicle crash safety is widely studied while single steering system safety is neglected.A finite element model for steering wheel systems was established ,and verified t hrough quasi 2static test s.The human body module built earlier by some of t he aut hors was revised and calibrated according to G B 1155721998.The steering wheel safety was evaluated t hrough simulation ,wit h t he relationship analyzed between t he respond accelerations of t he human body module and different external conditions.The result s show t hat t he human body module acceleration obviously increases wit h increasing impact speed wit h t he largest influenced rate of 56%and increases wit h rising vertical position wit h t he largest influenced rate of 40%,and t hat t he effect s of t he steering wheel installation angle and t he human body module side slip angle can not be ignored.K ey w ords :steering mechanism ;human body module ;safety ;finiteelement ;test汽车正面碰撞时,无论是否配备气囊,人体都会与转向机构(方向盘)发生直接或间接碰撞接触,若方向盘刚度很大而转向管柱又是不可压溃式,则转向机构吸能性会较差,这将会造成严重的伤害。
三维CAD实例教程：方向盘设计
三维CAD实例教程：方向盘设计作为国产专业的三维CAD设计软件，中望3D具有强大的建模功能，且易学易用。
无论是初学者还是资深的产品设计师，都能够快速掌握中望3D各项建模功能，通过拉伸、旋转、布尔运算等不同功能的综合运用，设计出满意的产品。
在本文中，小编将向大家展示一款常见方向盘的基本设计流程，助你轻松掌握方向盘的建模设计要领。
第一步：选择XY平面为绘图平面绘制一个半径为210的圆，如图1所示。
图1 绘制草图第二步：设置基准面，点击基准面按钮，设置XY平面向上偏移15，如图2所示。
图2 设置基准面在设置基准面上绘制一个与第一步中同心半径为185的圆，如图3。
图3 绘制草图第三步：设置基准面，点击基准面按钮，设置XY平面向下偏移15，如图4所示。
图4 设置基准面在设置基准面上绘制一个与第一步中同心半径为185的圆，如图5。
图5 绘制草图第四步：选择XY平面绘制连续相切圆弧，如图6所示。
图6 绘制连续相切圆弧草图第五步：选择XZ平面为绘图平面，绘制如图7所示草图，使两个圆弧的圆心通过水平虚线，端点与其他基准面中圆弧相交。
图7 绘制截面相交圆弧第六步：点击造型工具栏中双轨放样按钮，路径1选择半径为210的圆，路径2选择连续相切圆弧，轮廓选择截面相交圆弧，如图8所示。
图8 双轨放样第七步：选择YZ平面绘制如图9 草图，并用此草图以Z轴为轴旋转实体，如图10所示。
图9 绘制草图图10 旋转实体第八步：设置基准面，选择如图所示原点，页面方向为ZY平面，偏移为-5的基准面，如图11所示。
在此基准面上绘制如图12草图。
图11 设置基准面图12 绘制草图第九步：设置基准面，选择如图所示设置ZY平面偏移基准面，在此基准面上绘制半径为10 的圆，如图13草图。
图13 绘制草图第十步：选择XZ平面绘制草图，连接步骤八和步骤九所绘制的草图，如图14所示。
图14 绘制草图第十一步：选择驱动曲线放样按钮，驱动曲线选择第十步所绘草图，轮廓选择第八步和第九步中所绘草图，（注意轮廓方向）如图15所示。
四轮转向汽车动力学建模
四轮转向汽车动力学建模四轮转向汽车是一种特别设计的轿车，通过其增加的后轮转向，可以改善车辆操控性，特别是在高速行驶时，更能帮助车辆在转弯时保持稳定性。
汽车动力学建模是关于汽车运动的物理学和工程学领域，由汽车设计师和工程师使用来处理汽车运行的一个重要方法。
下面，我们来了解一下建立四轮转向汽车动力学模型的步骤。
1.建立4-轮汽车运动学模型汽车运动学是描述汽车运动的物理学。
它包括位置、速度和加速度等向量对时间的变化规律的描述。
因此，在建立四轮转向汽车动力学模型之前，需要先建立汽车运动学模型。
首先，需要画出汽车运动的自由度图，通过这个图可以得到汽车的六个自由度。
然后依据相对位置和旋转角度，建立汽车的刚体模型。
在这个模型中，需要求出刚体的位移、速度和加速度。
2.建立4-轮汽车横向动力学模型建立四轮转向汽车的横向动力学模型非常重要。
这是因为在高速中行驶时，驾驶员需要处理车辆在转弯时的横向动力学问题。
而横向动力学模型可以通过使用线性轮胎模型描述汽车极限横向加速度的限制，来描述汽车在转弯时的动力学模型。
除了横向加速度，模型还包括横向质心位置，车辆横向速度以及所有轮的侧向力。
3.建立4-轮汽车纵向动力学模型汽车的纵向动力学是描述汽车在加速和制动时的物理学。
从这个角度，建立四轮转向汽车的纵向动力学模型可以处理车辆加速和制动时的动态行为。
模型包括刚体动力学和轮胎轴承特性，通过轮轴转矩和惯性力等描述汽车的动力学。
汽车纵向动力学采用的建模方法包括使用简单的百分比拟合动态性能测试数据，计算上升速度，牵引力和制动力等参数。
4.建立4-轮汽车转向动力学模型四轮转向汽车比普通汽车具有更好的转向性能。
其转向动力学是描述汽车在转向时的动态行为。
转向动力学模型主要包括前后悬架参数、车辆重量，以及转向时前后轮之间的差异。
这些参数一般可以通过车辆动态性能实验来获取。
模型中，各轮转角决定了转向动力学的结果，模型可以通过解方程组来描述轮胎侧向力和速度之间的关系。
2.2设计和新建三维模型教学设计人教_中图版高中信息技术选择性必修5
第 2 章构建三维模型2.2 设计和新建三维模型教学设计教学背景信息科技是现代科学技术领域的重要部分，主要研究以数字形式表达的信息及其应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现。
当代高速发展的信息科技对全球经济、社会和文化发展起着越来越重要的作用。
义务教育信息科技课程具有基础性、实践性和综合性，为高中阶段信息技术课程的学习奠定基础。
信息科技课程旨在培养科学精神和科技伦理，提升自主可控意识，培育社会主义核心价值观，树立总体国家安全观，提升数字素养与技能。
教材分析本节课的教学内容选自人教/地图出版社选择性必修5 三维设计与创意第2 章构建三维模型 2.2 设计和新建三维模型。
构建三维模型是三维设计的基础与根本。
如同盖房子需要先建地基搭框架结构一样，制作三维动画、三维交互作品等时，都需要先构建三维模型。
本章我们在了解三维建模思路、常见三维设计软件的基础上，掌握构建三维模型的一般方法，体验设计模型、制作零件模型、装配零件并发布的过程，掌握三维建模的基础知识和基本操作，学会构建简单的三维模型。
教学目标1.剖析物体的三维构造并绘制各部件的尺寸图。
2.熟悉相关三维设计软件的基本操作。
3.初步学会基本几何体建模和截面轮廓线建模两种三维建模方法。
4.体验设计、制作三维模型的理念、方法和过程。
教学重点与难点教学重点:剖析物体的三维构造并绘制各部件的尺寸图。
教学难点:体验设计、制作三维模型的理念、方法和过程。
教学方法与教学手段案例分析法、讲授法、任务驱动法。
教学过程问题导入体验探索透过物体的基本形状，观察三维构造利用三角形、圆形、矩形等基本形状，通过不同的排列组合可以生成各种物体的结构。
无论多么复杂的物体，都是由这些基本形状组成的。
例如，虽然图2.2.1 （参见教材P53）所示的轿车看起来比较复杂，但是经过拆分后可以看到，主要是由车轮、方向盘、车底盘等零部件构成的。
各个零部件也是由基本形状组成的。
探究：观察生活中的一些物体，分析它们由哪些基本形状组成。
汽车方向盘发展前景分析
汽车方向盘发展前景分析1. 引言1.1 汽车方向盘的重要性汽车方向盘作为车辆的重要控制装置，承担着引导车辆行进方向的关键功能。
它是驾驶员与车辆之间直接的接触点，直接影响驾驶者对车辆的操作和控制。
汽车方向盘的设计和性能直接影响着驾驶员驾驶的舒适性、便利性和安全性。
汽车方向盘的重要性不仅在于其基本的方向控制功能，还体现在其对驾驶员的体验和驾驶习惯的影响上。
一个人手头舒适、操作顺畅的方向盘可以大大提升驾驶的乐趣和效率。
随着科技的发展，汽车方向盘还承担着越来越多的功能，如娱乐信息显示、驾驶辅助系统控制等。
汽车方向盘不仅仅是一个简单的方向控制器，更是车辆内部重要的智能装备。
在如今的汽车市场中，消费者对汽车方向盘的设计和功能要求也越来越高。
舒适、时尚、智能化成为了消费者选择汽车的重要考虑因素之一。
汽车制造商和设计师们不断进行创新和改进，使汽车方向盘在功能和设计上更加符合消费者的需求和期望。
汽车方向盘的重要性在未来的发展中将越发凸显，成为提升驾驶体验和驾驶安全性的重要保障。
1.2 市场需求的变化随着科技的不断发展和人们对汽车驾驶体验的要求不断提高，市场对汽车方向盘的需求也在发生变化。
传统的机械方向盘已经不能满足消费者对舒适性、便利性和安全性的要求，汽车方向盘正在逐渐向电子化、智能化、触控化等方向发展。
消费者对汽车方向盘的需求已经不再仅仅停留在控制汽车方向的基本功能上，他们希望方向盘能够提供更多的信息、更多的便利和更好的安全性保障。
一些消费者希望汽车方向盘能够集成语音识别、导航系统、娱乐功能等多种功能，使驾驶过程更加便利和愉快。
安全性也是消费者非常关注的一个方面，他们希望汽车方向盘能够提供更多的驾驶辅助功能，帮助他们更好地应对各种驾驶情况，从而提高驾驶安全性。
未来汽车方向盘的发展方向将更加注重用户需求的满足，通过加入更多的智能化、电子化和触控化技术，提升驾驶体验和驾驶安全性，成为车辆内部重要的智能装备。
2. 正文2.1 电子方向盘的发展趋势电子方向盘作为汽车内部重要的控制装置，其发展趋势受到了广泛关注。
汽车方向盘模具的加工流程
汽车方向盘模具的加工流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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多功能方向盘设计
多功能方向盘设计方向盘作为汽车中最常接触的部件之一，其设计对于驾驶者的使用体验有着重要的影响。
多功能方向盘的设计在提升驾驶者的操作便利性和安全性方面发挥着重要作用。
本文将从多个方面对多功能方向盘的设计进行探讨。
一、人体工程学设计多功能方向盘在设计过程中需要充分考虑人体工程学原理。
合理的尺寸、形状和布局可以使驾驶者在驾驶过程中更加轻松、舒适地操作方向盘。
首先，方向盘的直径应适中，能够被驾驶者的双手紧握住，同时便于操作。
其次，方向盘的外包覆材料需要具备一定的抓握性和舒适性，以减少因长时间驾驶引起的手部疲劳。
此外，方向盘的厚度和表面的凹凸感也需要符合人体工程学的原理，使驾驶者使用起来更加舒适自然。
二、功能按键设计多功能方向盘除了具备方向盘的基本功能外，还应该配备一些相关的功能按键，以增加驾驶者对车辆各项功能的控制。
在功能按键的设计上，需要注意布局的合理性和按键的易用性。
常见的功能按键包括音响控制、电话接听、巡航控制等。
这些按键应该布局在方向盘的两侧或上方，方便驾驶者在驾驶过程中快速使用，而不会分散驾驶者的注意力。
三、视觉设计多功能方向盘的视觉设计也是其重要的组成部分。
一个好的设计可以增加整个汽车内饰的档次感，给驾驶者带来愉悦的视觉享受。
在视觉设计上，可以考虑采用不同的材质和颜色搭配，使得方向盘更加具有质感和现代感。
同时，方向盘上可以加入一些装饰元素，如缝线、金属饰条等，以增加方向盘的吸引力和辨识度。
四、智能化设计随着科技的不断进步，多功能方向盘设计也应该紧跟智能化的潮流。
可以将触控屏、语音识别、手势识别等智能技术融入到方向盘中，使得驾驶者可以通过方向盘来控制车辆的各项功能。
例如，通过触摸屏可以调节音乐、导航和车内温度等功能，通过语音识别可以进行电话操作和语音导航，通过手势识别可以控制车窗、天窗等。
这些智能化设计可以提升驾驶者的使用体验，使驾驶更加便捷和安全。
五、安全设计安全性是多功能方向盘设计的重要考虑因素之一。
镁合金汽车方向盘骨架的扭转及疲劳强度分析
在进行数值计算时，要考虑方向盘骨架的塑性变 形情况。如表 2 所示为实验所得的 AM60B 镁合金材 料的名义应力、应变。
图 1 三辐骨架实体模型 Fig． 1 Solid model of three-spoke framework
图 8 四辐骨架应力云图（ 单位： Mpa） Fig． 8 Stress nephogram of four-spoke framework（ Unit： Mpa）
图 9 参考点转角变化曲线 Fig． 9 Ｒotating angle curves of reference point
图 6 方向盘四辐骨架加载方式 Fig． 6 Loading mode of four-spoke framework
引言
方向盘作为汽车中直接与人交互的一个重要部 件，其舒适性以及结构的可靠性直接影响了人们对整 车性能的评价。镁合金作为最轻的实用金属材料，具 有比强度高，比弹性模量大，阻尼吸震性能优越和铸造 加工性能良好等优点，其在汽车方向盘骨架中的应用 也日益广泛［1］。相对于钢材汽车方向盘，镁合金方向 盘具有质量轻、抗冲击能力强等优点。目前，针对镁合 金汽车方向盘的研究，多停留在其铸造工艺方面，对于 已成型方向盘骨架的结构形式及其力学性能见诸于文 献的研究还较少［2 － 7］，因此，展开对镁合金汽车方向盘 结构形式及其力学性能的研究，具有巨大的技术价值 和广阔的商业应用前景。
表 1 AM60B 力学性能参数 Tab． 1 Parameters of material AM60BLeabharlann 参数 Parameters
密度 Density / （ kg / m3 ） 弹性模量 Elastic modulus / MPa
汽车四轮转向四自由度动力学模型
汽车四轮转向四自由度动力学模型一、引言汽车作为现代交通工具的重要组成部分，其行驶稳定性和操控性能成为人们关注的焦点。
为了更好地理解汽车转向过程，研究者提出了汽车四轮转向四自由度动力学模型。
本文将对该模型进行介绍和分析。
二、汽车四轮转向四自由度动力学模型汽车四轮转向四自由度动力学模型是一种理论框架，用于描述汽车在转向过程中的运动规律。
该模型将汽车视为一个具有四个自由度的系统，包括纵向运动、横向运动、横摆运动和侧滑运动。
1. 纵向运动自由度纵向运动自由度是指汽车在纵向方向上的运动。
它受到引擎输出的动力和制动系统的制动力的影响。
在转向过程中，纵向运动自由度的变化可以影响汽车的加速度和制动效果。
2. 横向运动自由度横向运动自由度是指汽车在横向方向上的运动。
它受到转向系统的影响，包括前轮转向角度和转向系统的响应特性。
横向运动自由度的变化会影响汽车的横向加速度和侧向稳定性。
3. 横摆运动自由度横摆运动自由度是指汽车绕垂直轴线旋转的运动。
它受到转向系统和车身结构的影响，包括转向系统的转向角速度和车身的转动惯量。
横摆运动自由度的变化会影响汽车的横摆角度和横摆稳定性。
4. 侧滑运动自由度侧滑运动自由度是指汽车的轮胎与地面之间的相对滑动。
它受到横向运动和横摆运动的影响，包括车轮滑动角度和侧向力的变化。
侧滑运动自由度的变化会影响汽车的侧向力和侧滑稳定性。
三、应用与研究进展汽车四轮转向四自由度动力学模型在汽车工程领域具有广泛的应用价值。
它可以用于汽车设计和操控性能评估，帮助工程师改进汽车的转向系统和悬挂系统，提高汽车的稳定性和操控性能。
研究者们在汽车四轮转向四自由度动力学模型的基础上进行了许多深入的研究。
他们通过理论模拟和实验验证，对汽车转向过程中的动力学特性进行了深入分析，为汽车操控性能的提升提供了重要的理论支持。
随着自动驾驶技术的发展，汽车四轮转向四自由度动力学模型也得到了进一步的应用。
研究者们通过建立更加精确的模型，优化汽车的自动驾驶算法，提高汽车的驾驶安全性和舒适性。
线性转向系统的设计开发
线性转向系统的设计开发——汽车转向机构UG建模摘要汽车在行驶的过程中，需要按照驾驶员的意志经常改变其行驶方向，即所谓的汽车转向。
汽车的转向系统是一套用来改变或恢复汽车行驶方向的专用机构，本文的研究内容即是轻型货车的转向系统设计。
本文针对的是与非独立悬架相匹配的整体式两轮转向机构。
利用相关汽车设计和连杆机构运动学的知识，首先对转向器，转向传动机构进行选择，接着再对转向器和转向传动机构进行设计，最后，利用软件CATIA完成转向系统的三维实体设计。
转向器在设计中选用的是循环球式齿条齿扇转向器，在对转向器的设计中，包括了螺杆—钢球—螺母传动副的设计和齿条—齿扇传动副的设计，前者是基于参照同类汽车，确定出钢球中心距，设计出一系列的尺寸，而后者则是根据汽车前轴的载荷来确定出齿扇模数，再由此设计出所有参数的。
转向梯形的设计选用的是整体式转向梯形，本文在设计中借鉴同类汽车转向梯形设计的经验尺寸对转向梯形进行尺寸初选。
再通过对转向内轮实际达到的最大偏转角时与转向外轮理想最大偏转角度的差值的检验，和作为一个四杆机构对其最小传动角的检验，来判定转向梯形的设计是否符合基本要求。
本文在消化，吸收，总结，归纳前人的成果上，系统、全面地对机械转向系统进行理论分析，设计及优化。
为轻型汽车转向系统的设计开发提供了一种步骤简单的设计方法。
关键词：转向系；转向器；转向梯形；传动副；结构元件AbstractCar in the process of driving, need according to the will of the driver often change the direction of travel, the so-called car steering. Steering system is a set of a car to change or to recover the car direction of specialized agencies, the research content of this article is the steering system design of light trucks.In this paper is the independent suspension with a matching one-piece two wheel steering mechanism. Using the knowledge of the relevant vehicle design and connecting rod mechanism kinematic, first of all, steering, steering transmission mechanism to choose, then was carried out on the steering gear and transmission mechanism design, and finally, by using CATIA software to complete 3 d entity design of steering system.Steering gear in the design of the selected is circulating ball type steering rack tooth fan, in the design of steering gear, including the design of the screw - ball - and nut vice and rack - tooth transmission vice design, and the former is based on the reference to the similar cars, determine the ball center distance, designed a series of dimensions, while the latter is based on automobile front axle load to determine the tooth fan module, the design all the parameters again.The design of steering trapezoidal chosen is the integral steering trapezoidal, based on the design based on the experience of the similar steering trapezium design size to size primary steering trapezoid. Again through the steering wheel in real with to achieve the maximum deflection Angle of ocean shipping ideal maximum deflection Angle difference of inspection, and as a four-bar linkage to the minimum transmission Angle inspection, to determine whether the design of steering trapezoidal conform to the basic requirements.Based on the digestion and absorption, summarize, summarized predecessors' achievements, system and comprehensive theoretical analysis, the mechanical steering system to design and optimization. For light vehicle steering system design and development provides a design method of simple steps.Key words: steering system; The steering gear; Steering trapezoid; Transmission vice; Structural components目录摘要 (1)Abstract (2)第一章引言 (4)第二章系统设计主要内容 (4)2.1转向系概述 (4)2.2轻型货车转向系统设计主要内容 (5)2.3 参数化实体模型的建立 (6)2．4汽车转向系统的虚拟装配 (6)2.5 汽车转向系统的虚拟分析 (7)第三章转向系主要性能 (7)3.1转向系主要性能 (7)3.2 转向器传动副的传动间隙 (8)3.3 转向盘的总转动圈数 (8)3.4 转向系的选择 (8)第四章汽车转向传动机构 (9)4.1机械式转向器的选择 (9)4.2循环球式转向器 (9)4.3转向传动机构的选择 (10)4.4与非独立悬架配用的转向传动机构 (10)4.5 整体式转向梯形 (11)第五章转向系的设计计算 (11)5.1 转向器的结构型式选择及其设计计算 (11)5.2 转向系结构元件 (11)第六章结论 (12)参考文献 (14)第一章引言汽车转向系统在汽车中主要承担改变汽车行驶方向及保持汽车稳定直线行驶的任务。
压铸镁合金的汽车方向盘制造工艺
压铸镁合金的汽车方向盘制造工艺一、历史背景随着汽车工业的飞速进展, 汽车的速度愈来愈快,外形愈来愈漂亮,内部装饰愈来愈复杂多样,内在的科技含量愈来愈高。
方向盘也发生了不小的转变。
镁合金是最轻的金属结构材料,具有比强度高,阻尼、吸震及降噪性能优越,铸造成形、机加工和表面装饰性能好,易回收等优势。
镁合金应用于方向盘可实现轻量化,又可降低路面和操纵系统的震动,同时发生意外时,镁合金方向盘可吸收更多能量,保证驾驶员平安,因此具有低碳钢、工程塑料等传统方向盘无法比拟的性能优势。
因此，利用镁合金取代钢铁、铝合金等其他传统材料制造汽车方向盘骨架，将是一种必然的趋势。
二、技术方案1.合金材料选用以铝作为要紧合金化元素,随着含铝量的减少,合金的韧性慢慢增加,因此,低铝型AM 系列镁合金比较适合于方向盘等平安数件。
可是,随着铝含量的降低,必然程度上降低了合金的铸造性,因此,在选择能够达到所需力学性能的合金时,应确保较高的含铝量以保证其铸造性,因此,选用具有较高强度和良好韧性同时具有必然铸造性能的AM60 作为该方向盘的材料。
依照从网上搜索到的资料分析，该系列镁合金力学性能良好，弹性模量E 可达到45 GPa ,泊松比ε为0. 35 ,抗拉强度σb≥200MPa，屈服强度σs≥130MPa，延伸率δ≥6%（50mm标距）。
在重量上，比传统铁、铝合金在材料减轻30%以上；镁合金方向盘的工艺合格率与铝合金方向盘相当，达到85%以上；性能完全符合方向盘的要求。
2.零件图3.模型设计及制造工艺方向盘要紧经受因扭转而产生的交变应力。
依照方向盘力学性能实验标准要求,静扭破坏力矩应大于300 N ·m , 方向盘本体结构应以有限元分析取得的方向盘再设计三维结构数据模型为基础。
压铸成型进程具有高压力和高速度充型的特点，能够压铸壁薄、形状复杂和具有很小孔和螺纹的铸件，还可压铸镶嵌件，压铸件的强度和表面硬度较高，是生产镁合金零部件有效方式。
基于Solidworks的转K2型转向架的三维建模及有限元分析
中南大学交通运输工程学院数字化设计技术课程论文题目基于Solidworks的转K2型转向架的三维建模及有限元分析姓名所在学院专业班级学号授课教师日期年月日基于Solidworks的转K2型转向架的三维建模及有限元分析摘要：转向架是机车车辆最重要的组成部件之一，其构造是否合理直接影响机车车辆的运行品质、动力性能和行车平安，所以保证转向架的应力条件和疲劳寿命是十分重要的。
但是传统的转向架强度的可靠性评定大多通过物理样机的试验，再通过金属探伤、磁电探伤等方法来检验，本钱高，检验周期长。
本论文中利用Solidworks对转K2型转向架的构架、轮对、车轴、摇枕进展三维建模，然后利用Solidworks的有限元分析Simulation，对转向架的重要组成局部：构架、轮对、车轴、摇枕，进展各种模态分析，以判断其在模拟工作状态下的模态变形、构架强度、疲劳等一系列参数是否合理。
关键字：转向架；Solidworks；轮对；侧架；摇枕；有限元分析；静强度；1转K2型转向架概述1.1 转K2型转向架简介转K2型转向架为铸钢三大件式货车转向架。
摇枕、侧架材质为B级铸钢，两侧架之间加装下穿插支撑装置；采用带变摩擦减振装置的中央枕簧悬挂系统，摇枕弹簧为两级刚度，采用锻造支撑座；下心盘内设有尼龙心盘磨耗盘；装用能满足提速要求的双列圆锥滚子轴承、50钢车轴及LM磨耗型踏面的HDSA轻型辗钢或HDZC轻型铸钢车轮；采用双作用常接触弹性旁承；根底制动装置采用L 型组合式制动梁、新型高摩合成闸瓦。
根本尺寸：固定轴距1750mm轴颈中心距1956mm旁承中心距1520mm心盘面到轨面高〔心盘载荷86.6kN〕682mm下心盘直径355mm下心盘面到下旁承顶面距离：自由状态93mm工作状态84mm侧架上平面到轨面距离775mm侧架下平面到轨面距离165mm车轮直径840mm制动杠杆与车体纵向铅垂面的夹角50°根底制动装置制动倍率 4主要性能参数：轨距1435mm轴重21t轴型RD2自重≈4.2t商业运营速度120km/h通过半径80m～100m曲线时，限速5km/h，通过半径＞100m～145m曲线时，限速20km/h。
汽车方向盘设计与人机工程学
汽车方向盘设计与人机工程学作者：周鹤张阳鲁辉黄太强来源：《汽车科技》2018年第05期摘要：汽车方向盘是车辆驾驶人在驾驶过程中手部接触最为频繁的部件，它的重要性不言而喻。
本文简述了汽车方向盘设计中与人机工程学相关的设计因素，涵盖了方向盘的尺寸设计、造型设计、方向盘上舒适的操作区域、方向盘多功能按键设计（按键的大小、操作力和按键的背光颜色）、方向盘上装饰件的设计，希望通过本文的阐述能给方向盘设计人员提供一定的设计参考。
关键词：方向盘；人机工程中图分类号：U461.99 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2018）05-0067-06Abstract： The steering wheel of a vehicle is the most frequently contacted part of the hand in the driving process， and its importance is self-evident. In this paper， the design factors related to ergonomics in the design of automobile steering wheel are briefly described， including the size design， modeling design， comfortable operating area on the steering wheel， multi-function key design of the steering wheel （the size of the keys）. The operation force and the backlight color of the key， the design of the decoration on the steering wheel， hope to provide a certain design reference to the designer of the steering wheel through the elaboration of this article.Key Words： steering wheel； ergonomics1 方向盘工程设计中的人机工程学1.1 方向盘设计尺寸在SAE J1100 汽车尺寸中对方向盘尺寸有以下内容，如图1所示。
汽车方向盘发展前景分析
汽车方向盘发展前景分析随着科技的不断进步和人们对汽车驾驶的要求越来越高，汽车方向盘的发展前景变得越来越广阔。
汽车方向盘作为驾驶员与汽车之间的重要连接部分，其设计和功能的改进对于提升驾驶者的体验和驾驶安全都起到至关重要的作用。
下面将对汽车方向盘的发展前景进行分析。
1. 智能化发展：随着人工智能技术在汽车领域的不断应用，智能化方向盘成为未来的趋势。
智能化方向盘可以通过感应器和摄像头等设备实时监测驾驶者的手部动作和状态，从而能够提供更准确和个性化的驾驶辅助功能，如自动保持车道、自动换道等。
智能化方向盘还可以与车辆的其他智能系统进行互联，实现更智能和便捷的驾驶体验。
2. 舒适性和人体工学设计：随着人们对驾驶舒适性的要求不断提高，未来的汽车方向盘将会更加注重人体工学设计。
通过研究驾驶员的手部结构、力学原理和姿势习惯，设计出更符合人体工程学的方向盘形状和大小，提供更舒适的握感和操作体验。
采用更高级的材料和表面处理技术，如真皮、木质、磨砂处理等，也能提升方向盘的质感和舒适度。
3. 全触控和手势识别技术的应用：随着触控技术和手势识别技术的不断成熟，未来的汽车方向盘可能会完全抛弃物理按钮，采用触控和手势识别的方式进行操作。
驾驶员可以通过轻触或滑动方向盘的表面来完成各种功能的调节和控制，同时方向盘还可以通过手势识别技术实现更复杂功能的操控，如进行手势导航、接听电话等，大大提升驾驶者的便利性和驾驶安全性。
4. 可调节和自适应功能的改进：未来的方向盘还将加强可调节性和自适应功能的改进。
不同驾驶员的身高、体型和驾驶习惯不同，因此方向盘的高度、角度和硬度等需要能够根据个人需求进行调节。
方向盘还可以根据不同的驾驶模式和路况自动调整灵敏度和阻尼力，提供更好的操控性能和驾驶安全性。
未来的汽车方向盘将会朝着智能化、舒适性和人体工学设计、全触控和手势识别技术的应用以及可调节和自适应功能的改进等方面进行发展。
这些创新将使驾驶者的驾驶体验更加智能化、舒适化和个性化，提升驾驶安全性和驾驶乐趣。
基于人机工程学的方向盘布置
基于人机工程学的方向盘布置人机工程学是一门研究人类与机器之间交互关系的学科，它的目标是设计出符合人体工程学原理和人的认知特点的产品。
在汽车领域，人机工程学的应用尤为重要，因为汽车是人们日常生活中最常用的交通工具之一。
而方向盘作为汽车操控的核心部件之一，其布置和设计对驾驶者的操作效率和安全性有着重要的影响。
方向盘的布置应该符合人体工程学原理。
人体工程学研究的是人体的结构、功能和行为特征，以此为基础进行产品设计，以提高人们的使用舒适度和效率。
方向盘的直径应适中，以便驾驶者能够轻松握住，并且随时能够进行转动。
此外，方向盘的形状应符合人手的握持特点，以确保驾驶者在长时间驾驶时不会感到疲劳。
常见的方向盘形状有圆形、D形和扁平形等，驾驶者可以根据自己的喜好和习惯选择。
方向盘上的控制按钮和开关的布置也是人机工程学需要考虑的重要因素。
现代汽车的功能越来越丰富，因此方向盘上的控制按钮也越来越多。
为了确保驾驶者能够方便地操作这些功能，方向盘上的按钮应该布置得合理。
例如，常用的音量调节按钮和电话接听按钮应该位于方向盘的侧面，以便驾驶者可以轻松操作，而不会分散注意力。
另外，方向盘上的按钮应该具有明显的标识和触感反馈，以便驾驶者在驾驶过程中能够准确找到并操作。
方向盘上的仪表盘和显示屏的布置也需要符合人机工程学原理。
仪表盘上的显示器应该能够清晰地显示车速、转速等重要信息，并且在日间和夜间都能够保持良好的可读性。
为了避免驾驶者分散注意力，仪表盘上的显示器应该尽量减少不必要的信息和图形，只显示与驾驶相关的重要信息。
方向盘的布置还应考虑驾驶者的安全性。
方向盘上应该配置安全气囊，以在碰撞时能够保护驾驶者的头部和上身。
此外，方向盘上的空气袋应该具有适当的触发力，以避免误触发或者在事故发生时无法及时展开。
同时，方向盘的布置还应考虑到驾驶者的身体特点，比如调节范围应该适应不同身高的驾驶者，并且可以调节倾斜角度和距离，以提供更舒适的驾驶姿势。
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汽车方向盘三维建模
（1）单击【新建】按钮，新建文件，取消【默认使用缺省模版】复选框的选中状态，点击【确定】按钮，在弹出的对话框中，选择【mmns_part_solid】选项，单击【确定】按钮。
（2）进入【草绘】环境，草绘一个350的园，单击【确定】。
图1 草绘截面
（3)点击【插入】→【扫描】，点击【参照】，单击原点，再点击【创建或编辑扫描剖面】，进入草绘剖面，草绘如图2的图即可，点击【确定】。
图2 草绘剖面
（4）在所做的圆环内，点击右键不放收，弹出下拉菜单，选择【添加内部草绘】，选择【放置】，定义TOP面为草绘面，进入草绘界面，草绘出图3的草绘图形。
定义其厚度为15。
图3 草绘截图
（5）单击【倒圆角】，对刚刚做的拉伸的各个接触位置进行倒圆角，倒圆角值均为25。
图4 倒角截图
（6）点击【斜度】按钮，点击【参照】，选择内部拉伸两个竖直面为参照面，斜度角度为15’，单击【确定】。
如图5.
图5 斜度建立
（7）建立如下图的基准平面。
图6 近准平面的建立
（8）草绘出如下图的扫描曲线。
图7 草绘扫描曲线
（9）【插入】→【扫描】→【伸出项】，选取步骤8的草绘曲线，选合并端点，草绘出图8的扫描截面，单击【确定】。
图8 扫描伸出项定义
图9 扫描截面
图10 伸出项效果（10）建立如下图的基准平面。
图11 基准平面的建立
（11）重复步骤8、9、10，建立另外一个方向盘的幅。
（12）已RIGHT面为中心面，镜像出另外两幅。
图12 镜像幅
（13）对各个接触面进行倒圆角。
图13倒圆角
图14 倒圆角
图15 倒圆角
（14)制作出大众的车标。
图16 大众标志效果
图17 大众标志的外圆部分
图18 大众标志的W型
图19 大众标志的V型
（15）倒圆角。
图20 大众标志倒圆角
（16）制作出方向盘的三维模型。
图21 方向盘效果。