汽车设计课程设计
《汽车设计》课程设计
《汽车设计》课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握汽车设计的基本原理，理解汽车各系统组成及其工作原理。
2. 使学生了解汽车设计流程，熟悉汽车设计规范和标准。
3. 帮助学生了解国内外汽车设计发展趋势，拓宽设计视野。
技能目标：1. 培养学生运用CAD软件进行汽车零部件和整体设计的能力。
2. 培养学生运用模拟分析软件对汽车性能进行预测和优化的能力。
3. 提高学生团队协作和沟通能力，能够完成汽车设计项目。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对汽车设计的兴趣和热情，培养创新意识和设计思维。
2. 培养学生关注环保、安全等社会问题，将绿色设计理念融入汽车设计。
3. 引导学生树立正确的价值观，关注汽车设计对社会和人们生活的影响。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，注重理论联系实际，提高学生的动手能力和创新能力。
学生特点：学生具备一定的物理、数学和工程基础知识，对汽车设计有一定兴趣，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用项目驱动、任务导向的教学方法，注重培养学生的实践能力和综合素质。
通过课程学习，使学生能够独立完成汽车设计项目，具备一定的汽车设计能力。
二、教学内容1. 汽车设计基本原理：包括汽车结构、各系统功能及工作原理，涉及力学、材料学、热力学等基础知识。
教材章节：第一章 汽车概述，第二章 汽车发动机构造与原理，第三章 汽车底盘构造与原理。
2. 汽车设计流程与方法：介绍汽车设计的一般流程、设计规范与标准，以及现代汽车设计方法。
教材章节：第四章 汽车设计流程，第五章 汽车设计规范与标准，第六章 现代汽车设计方法。
3. 汽车设计实践：运用CAD软件进行汽车零部件和整体设计，结合模拟分析软件进行性能预测与优化。
教材章节：第七章 汽车CAD设计，第八章 汽车性能模拟分析。
4. 汽车设计项目实践：分组进行汽车设计项目，涵盖设计、分析、优化等环节，培养学生的团队协作和沟通能力。
教材章节：第九章 汽车设计项目实践。
哈工大汽车设计课程设计
哈工大汽车设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习哈工大汽车设计课程，使学生掌握汽车设计的基本原理和方法，能够运用所学知识进行简单的汽车设计。
通过本课程的学习，使学生能够了解汽车设计的前沿动态，提高学生的创新能力和实践能力。
知识目标：学生能够掌握汽车设计的基本原理和方法，了解汽车设计的流程和步骤，熟悉汽车设计的常用软件和工具。
技能目标：学生能够运用所学知识进行简单的汽车设计，能够使用汽车设计软件进行设计实践，提高学生的实践能力和创新意识。
情感态度价值观目标：学生能够认识汽车设计对于社会和个人的重要性，培养学生的社会责任感和创新精神，激发学生对于汽车设计的兴趣和热情。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括汽车设计的基本原理、汽车设计的流程和方法、汽车设计的软件和工具的使用等。
具体包括以下几个方面：1.汽车设计的基本原理：包括汽车设计的物理原理、力学原理、热力学原理等。
2.汽车设计的流程和方法：包括汽车设计的初步设计、详细设计、模型制作、试验验证等阶段。
3.汽车设计的软件和工具：包括CAD、CAE、CAM等软件的使用方法和技巧。
4.汽车设计的案例分析：通过对汽车设计的成功案例进行分析，使学生能够更好地理解和运用所学知识。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握汽车设计的基本原理和方法。
2.讨论法：通过分组讨论，使学生能够深入理解和探讨汽车设计的问题和解决方案。
3.案例分析法：通过分析汽车设计的成功案例，使学生能够更好地理解和运用所学知识。
4.实验法：通过实际操作，使学生能够熟练掌握汽车设计的软件和工具的使用方法。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选用《汽车设计》作为主教材，辅助以相关的参考书籍和资料。
2.多媒体资料：制作和收集相关的教学PPT、视频、图片等资料，以丰富教学手段和学生的学习体验。
《汽车设计》课程设计任务
《汽车设计》课程设计任务第一组：总布置总布置各组可用AutoCAD绘制总布置图，各组分图层布置相应总成或规定部分，最终汇总成总布置图。
总体组协调各总成的布置。
任务1：第一、二周：总体参数测绘●通过测绘和试验方式得到轮距离、轴距、轮距、前后悬、外廓尺寸、整备质量、总质量、轴荷分配、最小转弯直径、通过性参数等相关参数。
●结合各部分布置方案，绘制原车总布置图。
●周五9.16提交总布置图。
第三、四周：总体性能参数计算●根据总体参数，计算通过性参数、平顺性参数、制动性参数、动力性参数等。
●结合各总成的改进方案，绘制改进后的总布置图。
●周五9.23中期检查过程报告●周五9.30提交设计说明书和总布置图。
任务2：第一、二周：驾驶舱布置测绘●测绘得到座椅、方向盘、制动踏板、油门踏板、驻车制动、仪表或控制开关的布置位置，对人机进行评价。
●周五9.16提交驾驶舱布置图。
第三、四周：驾驶舱布置改进●根据测绘和分析结果，按照人机和安全性要求对驾驶舱布置进行改进。
●绘制改进后的驾驶舱布置图。
●周五9.23中期检查过程报告●周五9.30提交设计说明书和驾驶舱布置图。
任务3：车身布置第一、二周：车身布置测绘●与车身组一同完成车架、车身上各附件、各总成安装装置等零部件的测绘●完成车身总布置图●周五9.16提交驾驶舱布置图。
第三、四周：车身布置改进●结合车身结构分析结果，完成对车身布置的修改●和悬架组合作完成后悬架修改，完成修改后车架的设计●绘制改进后的车身布置图●周五9.23中期检查过程报告●周五9.30提交设计说明书和车身布置图。
任务4：第一、二周：底盘布置●与悬架组合作，测绘前后悬架结构形式，主观评价其性能，完成悬架布置图。
●与转向组合作，测绘、分析转向系统结构和布置，计算转向性能总体参数，完成转向系布置图。
●与制动组合作，分析前后轴制动器型式选择、制动管路分路系统型式，主要参数计算，完成制动系统布置图。
●周五9.16提交底盘布置图和设计说明书。
汽车设计课程设计电子版
汽车设计课程设计电子版一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握汽车设计的基本原理，理解汽车各部分结构的功能和设计要求。
2. 使学生了解不同类型汽车的造型特点，掌握汽车外观和内饰设计的基本方法。
3. 帮助学生了解汽车设计中的环保、节能和安全因素，提高对汽车产业发展趋势的认识。
技能目标：1. 培养学生运用CAD等软件进行汽车设计的实际操作能力，提高绘制汽车效果图和制作汽车模型的技能。
2. 培养学生团队协作能力，通过分组讨论、设计实践等方式，提高沟通、协调和解决问题的能力。
3. 培养学生创新思维和设计创意，能够独立完成具有一定创意的汽车设计方案。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对汽车设计的兴趣，培养对汽车行业的热爱和敬业精神。
2. 培养学生关注环保、节能、安全等社会热点问题，提高社会责任感和使命感。
3. 引导学生树立正确的审美观念，关注汽车设计与人文、科技、环境等方面的关系，提升综合素质。
课程性质：本课程为选修课，以实践为主，注重培养学生的实际操作能力和创新思维。
学生特点：学生为初中生，具备一定的计算机操作基础，对汽车有浓厚兴趣，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点和课程性质，课程目标应注重理论与实践相结合，强调学生的参与度和实践操作，培养创新精神和团队合作能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果，为后续深入学习汽车设计打下坚实基础。
二、教学内容1. 汽车设计基本原理：包括汽车发展史、汽车设计流程、汽车主要部件及其功能。
- 教材章节：第一章 汽车概述，第二节 汽车设计流程及原理2. 汽车外观与内饰设计：介绍汽车造型设计、色彩搭配、内饰布局及材料选用。
- 教材章节：第二章 汽车外观与内饰设计，第一节 汽车造型设计；第二节 汽车内饰设计3. 汽车设计软件应用：学习CAD、SketchUp等软件在汽车设计中的应用。
- 教材章节：第三章 汽车设计软件应用，第一节 CAD软件在汽车设计中的应用；第二节 SketchUp软件在汽车设计中的应用4. 环保、节能与安全：分析汽车设计中环保、节能和安全因素，探讨汽车产业发展趋势。
汽车设计课程设计
汽车设计课程设计一、引言汽车设计是一门综合性很强的学科，涉及到多个领域的知识和技能，如机械工程、材料科学、工业设计等。
随着汽车工业的不断发展，汽车设计越来越受到重视。
因此，开设汽车设计课程对于培养具有创新能力和实践能力的汽车设计人才具有重要意义。
二、课程设置1. 课程名称：汽车设计2. 课程目标：通过本课程的学习，学生应该掌握汽车设计理论和实践知识，并能够独立完成一个小型汽车设计项目。
3. 课程内容：（1）汽车结构与原理（2）汽车外观设计原理（3）材料科学与工艺技术（4）CAD/CAM技术在汽车设计中的应用（5）模型制作与展示技巧三、教学方法1. 理论讲解：通过教师讲解、PPT演示等方式，向学生介绍相关理论知识。
2. 实践操作：通过实验室实践操作和小组合作完成小型项目，提高学生的动手实践能力。
3. 模拟仿真：利用CAD/CAM技术进行模拟仿真，帮助学生更好地理解汽车设计原理。
四、教学手段1. 实验室：配备有汽车设计软件和制作工具的实验室，为学生提供良好的实践环境。
2. 教材：选择行业内权威的教材，如《汽车设计基础》、《汽车结构与原理》等。
3. 网络资源：利用互联网资源，向学生推荐相关网站和论坛，帮助他们了解最新的汽车设计动态和技术发展趋势。
五、评价方式1. 课堂表现：包括听课情况、参与讨论、提问等方面。
2. 作业成绩：包括实验报告、小组项目成果展示等方面。
3. 期末考试：考查学生对于汽车设计理论和实践知识的掌握程度。
六、教学效果通过本课程的学习，能够培养具有创新能力和实践能力的汽车设计人才。
同时，也有利于提高学生对于汽车工业的了解和认识，并为他们未来从事相关领域工作打下坚实基础。
七、结语综上所述，汽车设计课程的设计是非常重要的，需要充分考虑学生的实践能力和行业需求，同时也需要教师在教学过程中注重理论与实践相结合，提高学生的综合素质。
（完整版）汽车设计毕业课程设计
（完整版）汽车设计毕业课程设计⽬录1 汽车形式的选择 (1)1.1汽车质量参数的确定 (1)1.1.1汽车载客量和装载质量 (1)1.1.2整车整备质量mo确定 (1)1.1.3汽车总质量ma(1)1.2汽车轮胎的选择 (2)1.3驾驶室布置 (3)1.4驱动形式的选择 (4)1.5轴数的选择 (4)1.6货车布置形式 (4)1.7外廓尺⼨ (4)1.8轴距L (5)1.9前轮距B1和后轮距B2(5)1.10前悬LF 和后悬LR(5)1.11货车车头长度 (6)1.12货车车箱尺⼨ (6)2 汽车发动机的选择 (7)2.1发动机最⼤功率 (7)2.2发动机的最⼤转矩及其相应转速 (8)2.3选择发动机 (8)3 传动⽐的计算和选择 (10)3.1驱动桥主减速器传动⽐的选择 (10)3.2变速器传动⽐的选择 (10)3.2.1变速器头挡传动⽐的选择 (10)3.2.2变速器的选择 (11)4 轴荷分配及质⼼位置的计算 (6)4.1轴荷分配及质⼼位置的计算 (12)5 动⼒性能计算 (17)5.1驱动平衡计算 (17)5.1.1驱动⼒计算 (17)5.1.2⾏驶阻⼒计算 (17)5.1.3汽车⾏驶驱动⼒⾏驶阻⼒平衡图 (19)5.2动⼒特性计算 (20)5.2.1动⼒因数D的计算 (20)5.2.2⾏驶阻⼒与速度关系 (20)5.2.3动⼒特性图 (21)5.2.4汽车爬坡度计算 (22)5.2.5加速度,加速度倒数曲线 (217)5.3功率平衡计算 (224)5.3.1汽车⾏驶时，发动机能够发出的功率 (24)5.3.2汽车⾏驶时，所需发动机功率 (25)5.3.3驱动平衡图 (26)6 汽车燃油经济性计算 (27)7 汽车不翻倒条件计算 (29)7.1汽车满载不纵向翻倒的校核 (29)7.2汽车满载不横向翻倒的校核 (29)7.3汽车的最⼩转弯直径 (29)总结 (31)参考⽂献 (32)摘要本次课程设计任务是设计载重1吨，总质量2.15吨，最⾼车速120km ——最⼤转矩，N ?m 其中，在1.4～2.0之间取。
汽车设计课程设计
汽车设计课程设计汽车设计课程设计一、课程描述本课程旨在介绍汽车设计的基本概念和理论知识，培养学生的概念设计能力、三维造型能力和文化底蕴，使学生能够掌握汽车设计的基本设计方法和流程，能够完整地进行汽车外观设计，同时也能够进行汽车内饰和功能设计。
二、课程内容1.汽车设计基础汽车设计的历史、现状分析，对汽车设计师的要求和能力，汽车设计的设计流程和设计目标。
2.汽车整车设计介绍汽车设计的整车设计理念，包括车身结构设计、底盘悬挂的设计等。
3.汽车外观设计介绍汽车外观的设计原理和条理，学习如何将线条和空间感应用于汽车外观设计，学习如何进行立体造型。
4.汽车内饰设计汽车内饰设计与功能设计，教学设计的组成，按顺序执行汽车设计流程，在设计个性化创建汽车内饰方面提供专业知识。
5.参观与习作参观与习作是课程的重要部分，在学生掌握汽车设计基础知识后，会组织参观现有的汽车展览，并让学生进行汽车设计习作，从而通过实践掌握汽车设计技能。
三、课程设计本课程在教授汽车设计的基础知识之后，将提供实践活动以进行品牌技能的操作，通过解析案例，让学生进一步深入理解汽车设计的流程、细节和技巧，并进行习作，让学生进行汽车第一手体验，提高他们的实际能力。
1.课程目标- 提供汽车设计基础知识和技术；- 增强学生的三维空间感知能力；- 提高学生的创新设计能力；- 增强学生的视觉效果表达能力；- 使学生能够理解和应用汽车设计流程。
2.教学方法本课程采用多种教学方法，包括讲座、案例分析、岗位师傅授课、视频技术、汽车设计展览讲解和参观、团队习作等。
3.参观与习作本课程将组织学生参观现有的汽车展览，旨在让学生触摸现实中的汽车设计并进行习作。
4.课程评估课程评估结果将基于以下要素：项目贡献、个人能力、小组合作、作品质量以及课堂表现。
学生需要提交满足最小要求的作品，通过考核才能通过此门课。
部分项目将要求学生在课堂上进行演示、报告和团队活动等。
四、结论本汽车设计课程旨在给学生提供了全面的汽车设计基础知识和技术，提高他们的概念设计能力、三维造型能力和文化底蕴。
王丰元汽车设计课程设计
王丰元汽车设计课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习，使学生掌握汽车设计的基本原理和方法，了解汽车设计的历史和发展趋势，提高学生的创新能力和实践能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够掌握汽车设计的基本原理，了解汽车各组成部分的设计要求和方法，了解汽车设计的历史和发展趋势。
2.技能目标：学生能够运用所学知识进行汽车设计的创新实践，提高学生的创新能力和实践能力。
3.情感态度价值观目标：培养学生对汽车设计的兴趣和热情，提高学生对创新和实践的重视，培养学生的团队合作意识和沟通能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括汽车设计的基本原理、汽车各组成部分的设计要求和方法、汽车设计的历史和发展趋势。
具体安排如下：1.汽车设计的基本原理：介绍汽车设计的基本原则和方法，包括设计流程、设计思路等。
2.汽车各组成部分的设计要求和方法：介绍汽车各组成部分，如车身、发动机、悬挂系统等的设计要求和方法。
3.汽车设计的历史和发展趋势：介绍汽车设计的历史发展过程，以及未来汽车设计的发展趋势。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法，包括讲授法、案例分析法、实验法等。
具体安排如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握汽车设计的基本原理和方法。
2.案例分析法：通过分析具体的汽车设计案例，使学生了解汽车设计的要求和方法。
3.实验法：通过实践操作，使学生掌握汽车设计的基本技能。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本课程将准备以下教学资源：1.教材：选择合适的教材，为学生提供系统的学习资料。
2.参考书：提供相关的参考书，丰富学生的学习资料。
3.多媒体资料：制作多媒体课件，为学生提供生动的学习资料。
4.实验设备：准备实验设备，为学生提供实践操作的机会。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果，本课程将采取多种评估方式，包括平时表现、作业和考试等。
具体安排如下：1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等方式，评估学生在课堂上的表现。
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《汽车设计课程设计》双横臂独立悬架导向-转向系统的分析与设计计算说明书目录一、任务说明1．设计任务............................................................. 错误！未定义书签。
2．问题描述............................................................. 错误！未定义书签。
3．设计条件............................................................. 错误！未定义书签。
二、双横臂独立悬架导向-转向系统的设计过程1．导向机构及转向梯形布置方案分析与优化设计...... 错误！未定义书签。
1.1参数选择 ......................................................... 错误！未定义书签。
1.2参数优化 ......................................................... 错误！未定义书签。
2．考虑导向机构非线性特征的双横臂独立悬架系统弹簧刚度、减震器阻尼参数的设计与分析方法 ..................................... 错误！未定义书签。
2.1悬架导向机构参数............................................ 错误！未定义书签。
2.2受力分析与阻尼参数计算 ................................. 错误！未定义书签。
3．双横臂悬架下摆臂结构的强度设计 ....................... 错误！未定义书签。
4．全浮式半轴计算及轮毂轴承选择........................... 错误！未定义书签。
三、设计心得........................................ 错误！未定义书签。
四、参考资料........................................ 错误！未定义书签。
双横臂独立悬架导向—转向系统的分析与设计计算说明书（一）任务说明1．设计任务双横臂独立悬架和转向系统是现代汽车上典型的底盘总成系统。
本课程设计以某微型汽车前轮转向驱动桥所采用的双横臂独立悬架和转向系统为对象，主要完成以下环节的分析与设计内容1.*独立设计、CAD绘制或手绘双横臂悬架系统总成装配图一张(0号或1号)零部件顺序编号明细栏、标题栏(注材料、标准件型号和数量)主要轮廓尺寸、特征尺寸、尺寸公差配合标注设计要求2.*独立设计、手工绘制转向节零件图一张尺寸标注完备尺寸链封闭设计基准尽量与制造工艺基准一致形位公差标注要注意参考基准标注信息完整材料、热处理方法的技术条件3.*独立完成设计、计算说明书一份(4000-8000字)包括内容、流程、理论方法、方案、公式、计算过程、成果归纳和设计心得等2．问题描述图1所示为汽车前轮采用的一种双横臂悬架-转向系统机构示意图（简化），导向机构ABCD由上横臂AB、转向主销BC和下横臂CD及车架AD构成。
其中，A、D分别为上、下横臂与车架联接的铰销中心（假定两铰销轴线均平行于车辆纵向），B、C分别为转向主销BC与上、下横臂联接的球铰中心。
在车辆横向垂直平面内，上、下横臂相对水平面的摆角分别用、表示，转向主销内倾角用0表示。
转向传动机构采用由齿轮-齿条转向器驱动的断开式转向梯形机构GFE EF G（F与F，G与G对称，未画出）。
其中，左轮转向梯形机构EFG 由齿轮-齿条转向器输出齿条EE、左轮转向横拉杆EF、左轮转向节臂FG及车架构成。
E 、E 分别为转向器齿条上与左右转向横拉杆铰接的球铰中心， F为左轮转向横拉杆EF 与左轮转向节臂FG 铰接的球铰中心，G 为左轮转向节臂FG 与左轮转向主销BC 连线的交点，且FG BC 。
另外，车轮轴线KH 与转向主销BC 交于H ，与车轮中心面交于J 。
ACP(后视图)(地面)b图1描述悬架ABCD 导向机构运动学的机构几何参数主要有：上横臂杆长AB=h 1，转向主销球铰中心距BC= h 2，下横臂杆长CD=h 3，上、下横臂的摆角、（横臂向外下倾时，取负值），转向主销内倾角0。
为简便计，不考虑主销后倾角的影响，并假设上、下横臂与车架铰接的轴线均平行于车辆纵向，则图示导向机构ABCD 的上、下横臂AB 、CD 和转向主销轴线BC 将始终在过前轮轴线的汽车横向垂直平面内运动。
在水平面俯视图中，描述EFG 左轮转向梯形机构运动学的机构几何参数主要有：EE=L 1，EF= L 2，FG= L 3，车架上齿条移动方向线EE与前轮轴线的偏移距Y （轴线在前方时，取正值），转向节臂FG 相对于汽车纵向的安装角0。
另外，左右车轮的转向角分别用、表示。
前 后双横臂独立悬架系统的弹性元件可采用螺旋弹簧或扭杆弹簧，阻尼元件常用筒式减振器。
根据整车结构布置，弹簧和阻尼元件通常安装于下横臂与车架（车身）之间，但也有安装于上横臂与车架（车身）之间的情形。
因此，导向机构各构件及各连接铰点的受力大小与方向，与弹簧元件的类型和安装位置密切相关。
3．技术条件轮距B=1200~1400mm，轴距L=2000~2500 mm。
满载时整车总质量为m=1000~1300kg，最高车速V max=140km/h，最大爬坡度20%，0-100 km/h加速时间不超过14秒，最小转向半径R min =4000~4500mm。
前轮轮胎外径为2R=520mm，轮胎宽度b=145 mm。
导向机构几何参数：AB=h1=160~200mm，BC=h2=200~300mm，CD= h3 =330~380mm，JH=80~110mm，BH=90~150mm，车辆处于满载平衡位置时，前悬架导向机构的位置参数为=2~6，=2~10，0=7~10。
转向机构几何参数：EE= L1=50~580mm，EF= L2=180~500mm，FG= L3=100~140mm，Y=80~80mm，BG=80~130mm，齿条左右移动行程为s= 50~70 mm。
转向节臂安装角0=175~190，转向梯形机构的最大压力角=4550。
max（二）双横臂独立悬架导向-转向系统的设计过程一、双横臂独立悬架导向机构及转向梯形布置方案分析与优化设计1、参数选择根据已知条件条件，先初选一些参数，其数值如下：492、转向梯形机构几何参数的优化设计1) 转向机构优化设计原理：图2 齿轮齿条转向器驱动的断开式转向梯形结构示意图设S为转向齿条位移量（S1≤S≤S2），则对于齿轮齿条式转向机驱动的断开式转向梯形机构，容易求得左右前轮的转向角和β如下。
02202000C B C B A A +-++=α （1）222arctan 2αα-+-++=C B C B A A（2）C B C B A A '+''-'+'+'-2220arctan 2 =βα（3）其中，A=-2L 3(S 0-S), B=-2L 3y, C=L 22-L 32-( S 0-S) 2-y 2 A 0=-2L 3S 0, B 0=-2L 3y , C 0=L 22-L 32- S 02-y 2A=-2L 3(S 0+S), B=-2L 3y, C=L 22-L 32-( S 0+S)2-y 2L 1——转向机齿条左右球铰中心的距离； L 2——左、右横拉杆长度； L 3——左、右转向节臂长度； L w ——车轮中心至转向主销的距离；S 1——转向齿条从中心位置向左的位移量（取正值）； S 2——转向齿条从中心位置向右的位移量（取负值）；y ——转向齿条左右球铰中心连线与左右转向主销中心连线之偏距。
图3示位置取正值，反之取负值；S 0 ——直线行驶时，转向齿条左球铰中心和左转向主销中心的水平距离； α0——转向节臂与汽车纵轴线的夹角。
图3 四轮汽车转向示意图图3为一种含驱动滑块的常用断开式转向梯形机构。
所谓驱动滑块，实际上是齿轮齿条式转向机的齿条。
即，方向盘的转向操纵，由齿轮齿条式转向机变换为齿条（滑块）的直线运动，从而驱使转向梯形机构实现左右前轮转向。
为了避免汽车转向时产生路面对汽车行驶的附加阻力和轮胎过快磨损，要求所有车轮在汽车转向时都作纯滚动。
因此，图2中，左右前轮转向角α和β应满足阿克曼转向几何学关系，cot cot B Lαβ=- （4）其中，α---内侧车轮转角；β---外侧车轮转角；B---左右前轮转向主销轴线与地面交点之间的距离； L---汽车轴距； R---转向半径。
则可得理想的右轮转角()10tan tan 1tan B L αβα-⎡⎤=⎢⎥+⎣⎦（5）故优化设计目标函数为δ=S1≤S≤S2）（6）其中，δ——实际右轮转角β与理想右轮转向角β0之间均方根偏差；n——取值次数。
可见，δ值越小，在各转角下，实际的右轮转角越接近于理想右轮转角，即优化结果越理想。
根据以上原理，利用“断开式转向梯形机构（齿条驱动）优化设计”程序，对转向机构部分的参数进行优化。
在优化时，选取不同的参数，看那些参数得到的数值最小。
2）利用优化软件进行设计"s","alfa","beta","beta0"-60,-30.5539676961854,-36.6153738886709,-39.94659 -58,-29.4985189836357,-35.0859635336518,-38.26963 -56,-28.4503872774486,-33.5927799735434,-36.61877 -54,-27.408907274291,-32.1331428577741,-34.99409 -52,-26.373451988192,-30.7046544205285,-33.3956 -50,-25.343428394435,-29.3051581210072,-31.82328 -48,-24.3182735895894,-27.9327047403287,-30.27701 -46,-23.29745138883,-26.5855243483829,-28.75664 -44,-22.2804492949929,-25.2620029383085,-27.26197 -42,-21.266775784546,-23.9606628069738,-25.79274 -40,-20.2559578643539,-22.6801459674757,-24.34864 -38,-19.2475388601996,-21.4192000350891,-22.92933 -36,-18.2410764038261,-20.1766661456902,-21.5344 -34,-17.2361405900202,-18.9514685555572,-20.16346 -32,-16.2323122791796,-17.7426056408015,-18.81602 -30,-15.2291815240433,-16.5491420686453,-17.4916 -28,-14.2263461019324,-15.3702019551138,-16.1897 -26,-13.2234101360599,-14.204962857185,-14.90977 -24,-12.2199827912811,-13.0526504741008,-13.65125 -22,-11.2156770311531,-11.9125339539082,-12.41358 -20,-10.2101084243783,-10.7839217185358,-11.19616 -18,-9.20289398968651,-9.66615773468722,-9.998395 -16,-8.19365106897065,-8.55861816924079,-8.819671 -14,-7.18199621907285,-7.46070837718453,-7.65937 -12,-6.16754411302882,-6.37186017781784,-6.516866 -10,-5.14990644183593,-5.29152938131033,-5.391527 -8,-4.12869080792177,-4.21919353299154,-4.282719 -6,-3.10349960145897,-3.15434984714126,-3.189803 -4,-2.07392885050059,-2.09651330571987,-2.112138 -2,-1.03956703559375,-1.04521490054644,-1.0490830,0,0,02,1.04521490054644,1.03956703559375,1.035769 4,2.09651330571987,2.07392885050059,2.058862 6,3.15434984714126,3.10349960145897,3.069927 8,4.21919353299154,4.12869080792177,4.069614 10,5.29152938131033,5.14990644183593,5.058572 12,6.37186017781784,6.16754411302882,6.037457 14,7.46070837718453,7.18199621907285,7.006925 16,8.55861816924079,8.19365106897065,7.96764 18,9.66615773468722,9.20289398968651,8.92027 20,10.7839217185358,10.2101084243783,9.865492 22,11.9125339539082,11.2156770311531,10.80399 24,13.0526504741008,12.2199827912811,11.73646 26,14.204962857185,13.2234101360599,12.66362 28,15.3702019551138,14.2263461019324,13.5862 30,16.5491420686453,15.2291815240433,14.50493 32,17.7426056408015,16.2323122791796,15.42059 34,18.9514685555572,17.2361405900202,16.33397 36,20.1766661456902,18.2410764038261,17.2459 38,21.4192000350891,19.2475388601996,18.15724 40,22.6801459674757,20.2559578643539,19.0689 42,23.9606628069738,21.266775784546,19.98181 44,25.2620029383085,22.2804492949929,20.897 46,26.5855243483829,23.29745138883,21.81553 48,27.9327047403287,24.3182735895894,22.73854 50,29.3051581210072,25.343428394435,23.66728 52,30.7046544205285,26.373451988192,24.60307 54,32.1331428577741,27.408907274291,25.54737 56,33.5927799735434,28.4503872774486,26.50179 58,35.0859635336518,29.4985189836357,27.46809 60,36.6153738886709,30.5539676961854,28.44822 在软件界面中分别输入各参数，经优化选择机构优化结果列表( max为最大压力角)理论转向半径计算: R=L/sinβM=2200/sin30.55°=4328mm∈[4000，4500]mm 最大压力角αmax=48.8°∈[45°，50°]优化结果均满足题目要求。