Регистрация Войти
Вопрос

Проектирование рулевого механизма Аккермана

Я разрабатываю автомобиль с рулевым механизмом Аккермана. Судя по тому, что я читал о рулевом механизме Аккермана, если я настрою свой рулевой механизм следующим образом:



Рулевой механизм Аккермана из Википедии



...тогда я должен получить такой результат:



Рулевой механизм Аккермана из Википедии



Ну, не по моим чертежам. Точка пересечения осей передних колёс на самом деле проходит несколько в стороне от проекции задней оси, вот так:



Локус рулевого управления Аккермана



Этого ли мне следовало ожидать? Или в моём пакете САПР внезапно изменились правила геометрии?
Авто и транспорт

Перевод вопроса с Mechanics Stack Exchange
Лицензия: CC BY-SA (2.5–4.0)
Оригинальный вопрос: https://mechanics.stackexchange.com/questions/13499/designing-an-ackermann-steering-mechanism
1
+ Читать

12 Комментариев

  1. Возможно, следующая ссылка поможет вам разобраться (особенно в пункте 6)



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



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

  1. На первый взгляд, на эталонном изображении, которое вы использовали, видна трапеция, образованная точками AABB, но в вашей версии, похоже, есть что-то вроде идеального четырёхугольника... прямоугольника или параллелограмма... попробуйте поработать с углами... в основном с точками шарнира...
    надеюсь, это поможет.

  1. Вам нужно внести некоторые изменения в свой чертёж, чтобы он соответствовал положениям теории Аккермана. Я уверен, что как только вы всё исправите, всё заработает как надо.



    Я добавил к этому изображению несколько примечаний, которые помогут вам понять, в чём заключается ошибка в вашем примере.



    введите описание изображения здесь



    Во-первых, обратите внимание, что в вашем примере точка опоры (точка поворота шины) находится точно на краю шины. На этом изображении видно, что точка опоры (красные стрелки с пометкой A) заметно удалена от шины.



    Во-вторых, точка, в которой поворотный механизм (красные стрелки с пометкой B) немного отклоняется от точек поворота. Это есть на вашем чертеже, но я почти уверен, что этого недостаточно. Точка, в которой должна находиться эта точка, описывается следующим образом: Если провести линию через точку поворота (A) к центральной точке задней оси (красная стрелка с пометкой C), то точка поворота рычага (B) должна находиться где-то на этой линии, но перед задней частью шины (на самом деле я не знаю длину рулевого рычага, но эта длина кажется логичной). Он должен быть достаточно длинным, чтобы обеспечить разницу, но не настолько длинным, чтобы всё усложнить. Если бы я делал ставки, то поставил бы на ~70 % радиуса шины (ПРИМЕЧАНИЕ: я сказал радиус шины, а не радиус поворотного рычага). Тем не менее точка вращения на поворотном рычаге должна находиться на этой линии.



    Так что не расстраивайтесь, если это не сработает именно на всем радиусе поворота, такого не будет. По словам Кэрролла Смита, в «Настройся на победу» он утверждает (стр. 60):




    Ни одна точка пересечения не обеспечит истинное рулевое управление по Аккерману во всем диапазоне, но, переместив точку пересечения в продольной плоскости, вы сможете приблизиться к нормальному диапазону углов поворота рулевого колеса.




    Как только вы исправите эти недочёты, я думаю, вы обнаружите, что ваша модель работает гораздо лучше, чем вы ожидали.



    Кстати, если хотите разобраться в этом с технической точки зрения, можете вывести это математически. Racetech.com.au объясняет это (ПРИМЕЧАНИЕ: у них нет чёткой картинки, иначе я бы украл её и выложил здесь. Если у меня будет время, я переделаю их диаграмму и отредактирую этот пост.)

  1. Теория Аккермана объясняет смысл вашего первого рисунка, а именно то, что линия, проведённая через центральную линию гусеницы и конец рулевой тяги, проходит через центр задней оси. Чтобы добиться этого в программе автоматизированного проектирования, вам нужно будет учесть развал, схождение и угол наклона подвесок.
  1. Не могли бы вы опубликовать соответствующие фрагменты здесь. Ответы, содержащие только ссылки, не особенно полезны.
  1. Вы можете убедиться, что это не параллелограмм, если посмотрите на синюю часть соединения, которая явно расположена под углом.
  1. @Rocketmagnet ... Я оставлю вам сообщение в чате, чтобы не загромождать это место. У меня есть к вам несколько вопросов и просьб, с которыми, надеюсь, я смогу вам помочь.
  1. Я понимаю, что у меня не получится идеально выполнить поворот по Аккерману, но то, что у меня получается даже когда я в точности следую советам, кажется далёким от идеала, о чём свидетельствует моя серия красных точек. Если у вас есть пакет для автоматизированного проектирования, я настоятельно рекомендую вам тоже попробовать и посмотреть, сможете ли вы добиться большего.
  1. По поводу пункта Б: это именно то, что я сделал и что я пытался объяснить в своём вопросе. На моей схеме я не нарисовал шины, только ступицы, и моя точка Б находится примерно на 70 % радиуса шины.
  1. Спасибо за ответ. По поводу пункта А. Не имеет значения, перемещаете ли вы шину вдоль оси. Суть в том, что проекции осей должны пересекаться в проекции задней оси.
  1. Учитывайте «TOOT» в своих расчетах. Toe Out On Turns, то есть внутреннее колесо описывает окружность меньшего диаметра, чем внешнее, при повороте с прямого направления движения.
  1. Поворот должен быть таким, чтобы радиус, проведённый из центра угла поворота, совпадал с продолженной линией задней оси и пересекался с ней, как показано на рисунке 1
Вы уже ответили на этот вопрос