[摘 要]本文在理論的计算基础上进行优化设计最大程度的使车在转向时前轮实现纯滚动，从而应用到车队的节能赛车上使其在转向时能耗最小。首先通过阿卡曼式转向系统计算公式确定车前轮内转角与外转角之间的关系，然后通过理论计算转向梯形机构的几何尺寸参数臂长m和底角θ的值，保证内、外转向车轮的理想转角关系，再利用matlab软件对转向梯形的臂长和底角的参数进行优化得出拟合较好的数据图像，根据数据分析优化值与理论计算值有一定差异而且优化值更符合实际。从而选取最佳的转向梯形臂长m和底角θ进行转向机构设计。
　　[关键词]转向梯形；Matlab；优化设计；拟合
　　[Key words] Steering Trapezoid； Matlab； Optimization Design； Fitting.
　　中图分类号：U463.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）06-0238-02
　　一、前言
　　节能车的转向系统在很大方面影响着比赛的成绩，车辆转向过程中，如果转向前轮的偏转角相同，将使前后车轮的瞬时转动中心不一致，车轮将发生侧滑，结果造成轮胎磨损量增加，行驶阻力变大，转向困难，导致油耗增加。因此需要计算优化转向梯形机构的几何尺寸参数，保证内、外转向车轮的理想转角关系，从而最大程度的减小转向带来的阻力。基于倒三轮转向梯形参数的确定本文是在计算理论值的基础上用Matlab软件进行优化求出最优解，大学生节能赛车不同于常规轿车其要求结构最简化从而达到质量最轻因此在设计过程中不考虑主销内倾和主销外倾。
　　三、小结与讨论
　　（1） 根据理论上当实际值与理想化值越靠近也就是当余数平方和（误差）u越小越好，也就应当是我们所需要的转向梯形的参数，据图得当转向梯形臂长m=70mm底角θ=76°时u最小。但根据实际赛道情况节能赛车的转角在0°到20°之间，所以根据matlab优化图像可以看出当转向臂长m=70mm，θ=75°的时候车轮转角在0°到20°之间实际值与理想化值拟合的最好（如图6所示），因此m=70mm，θ=75°比m=70mm，θ=76°较为理想化。
　　（2）由于误差是不可避免的，因此计算值与理想化值之间的误差是必然存在的，于是用matlab软件对数值进行优化从而使误差降到符合要求的范围内。解决了以前因转向梯形参数计算值与理想值误差过大导致转向不准确等问题。
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　　作者简介 袁柏琦（1995- ） ，男，黑龙江佳木斯人，南京农业大学工学院农业机械化及其自动化专业本科生。