Проектирование рулевого механизма Ackermann

8

Я проектирую автомобиль с рулевым механизмом Аккермана. В соответствии со всем, что я прочитал о рулевом управлении Аккермана, если я настрою свой рулевой механизм так:

Ackermann Рулевой механизм из Википедии

... тогда я должен получить такое поведение:

Ackermann Рулевой механизм из Википедии

Ну, не в соответствии с моим CAD. Точка пересечения осей передних колес фактически указывает путь, несколько отдаленный от проекции задней оси, например:

Акерманн рулевой локус

Это то, что я должен ожидать? Или правила геометрии внезапно изменились в моем пакете САПР?

Rocketmagnet
источник
Поворот должен быть настолько большим, чтобы радиус, оттянутый от центра угла настройки, совпадал и пересекался на расширенной линии задней оси, как показано на рис. 1

Ответы:

3

Вам нужно внести некоторые изменения в свой чертеж, чтобы он соответствовал тому, что утверждает теория Акермана. Я уверен, что как только вы нарисуете что-то правильно на своем чертеже, вы обнаружите, что он будет отлично работать.

Я добавил несколько аннотаций к этому изображению, чтобы помочь вам понять, где вы ошибаетесь в своем примере.

введите описание изображения здесь

Во-первых, замечаете ли вы, что в вашем примере точка поворота (точка поворота вашей шины) расположена точно на краю шины. Вы увидите, что на этом изображении точка поворота (красные стрелки, обозначенные буквой A ) заметно находится на расстоянии от шины.

Во-вторых, точка, в которой поворотный механизм (красные стрелки отмечены буквой B ), входит в доску с опорных точек совсем немного. У вас есть это в вашем рисунке, но я уверен, что этого недостаточно. Точка, в которой должна находиться эта точка, описывается следующим образом: если вы проведете линию через точку поворота ( A ) к центральной точке вашей задней оси (красная стрелка помечена буквой C ), точка поворота рычага ( B ) должна находиться где-то на этой линии, но перед задней частью шины (я на самом деле предполагаю длину рулевого рычага, но эта длина кажется логичной). Это должно быть достаточно долго, чтобы обеспечить разницу, но не так долго, чтобы связать вещи. Если бы я был игроком, делающим ставки, я бы поставил его на ~ 70% радиуса шины ( ПРИМЕЧАНИЕ:Я сказал радиус шины , а не радиус поворотного рычага). Тем не менее, точка поворота на рулевом рычаге должна быть расположена на этой линии.

Таким образом, вы не будете потрясены, если он не будет работать точно по всему радиусу поворота, это не так. По словам Кэрролла Смита, в « Tune to Win» он утверждает (стр. 60):

Ни одна точка пересечения не приведет к истинному рулевому управлению Акермана по всему диапазону, но, переместив точку пересечения в продольной плоскости, вы можете приблизиться к нормальному диапазону углов поворота.

Как только вы исправите эти вещи, я думаю, что ваша модель будет работать намного ближе к тому, что вы ожидаете.

В качестве примечания: если вы хотите получить техническую информацию об этом, вы можете изложить это математически. Racetech.com.au объясняет это (ПРИМЕЧАНИЕ. У них нет четкой картинки, или я бы украл ее и опубликовал здесь. Если у меня будет время, я переделаю их диаграмму и отредактирую этот пост.)

Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
источник
Спасибо за ответ. В точке А. Не имеет значения, перемещаете ли вы шину вдоль оси. Дело в том, что проекции осей должны встречаться в проекции задней оси.
Ракетный магнит
По пункту Б: это именно то , что я сделал, и что я пытался объяснить в своем вопросе. На моей диаграмме я не нарисовал шины, только ступицы, и моя точка B составляет около 70% по радиусу шины.
Ракетный магнит
Я понимаю, что у меня не получится идеальное рулевое управление Аккермана, но то, что я получаю, даже когда следую советам, кажется, очень далеко от идеального, как показывает моя серия красных точек. Если у вас есть пакет САПР, я призываю вас попробовать его и посмотреть, сможете ли вы приблизить его.
Ракетный магнит
@Rocketmagnet ... Я оставлю тебе записку в чате, чтобы мы не загромождали здесь вещи. У меня есть несколько вопросов и просьб о вас, где я могу помочь вам.
Pᴀᴜʟsᴛᴇʀ2
2

Теория Аккермана утверждает смысл вашего первого чертежа, то есть, что линия, проведенная через центральную линию гусеницы и конец штока рулевой гусеницы, будет проходить через центр задней оси. Чтобы достичь этого с вашей программой CAD, вам нужно будет включить разгиб, рицинус и угол подвески, чтобы облегчить это.

Аллан Осборн
источник
Учитывайте «ИНСТРУМЕНТ» в своих расчетах. Разворот при поворотах, т.е. внутреннее колесо движется по кругу поворота меньшего диаметра, чем внешнее колесо при повороте в прямом направлении.
Аллан Осборн
1

На первый взгляд, у использованного вами эталонного изображения есть трапеция, сформированная из точек AABB, но ваша версия, похоже, имеет что-то вроде идеального 4 бара ... прямоугольник или параллелограмм .. попытка работы с углами .. точки шарнира в основном. . надеюсь, это поможет..

Каран
источник
Вы можете видеть, что это не параллелограмм, если вы посмотрите на синий соединительный элемент, который явно под углом.
Ракетный
0

Может быть, следующая ссылка помогает в понимании (особенно рисунок 6)

https://www.quora.com/What-are-the-required-calculations-for-the-Anti-Ackermann-Steering-Mechanism

На самом деле, я также вычислил общую центральную точку в электронной таблице, и я также обнаружил, что центр поворота не находится на задней оси.

Jos
источник
2
Не могли бы вы опубликовать соответствующие части этого здесь. Ответы, которые являются просто ссылками, не особенно полезны.
Chenmunka