Projektowanie mechanizmu kierowniczego Ackermann

Projektuję samochód z mechanizmem kierowniczym Ackermann. Zgodnie ze wszystkim, co przeczytałem o sterowaniu Ackermann, jeśli skonfiguruję mój mechanizm kierowniczy w następujący sposób:

... wtedy powinienem otrzymać takie zachowanie:

Cóż, nie według mojego CAD. Punkt przecięcia osi przednich kół w rzeczywistości wytycza ścieżkę nieco oddaloną od występu tylnej osi, jak poniżej:

Czy tego powinienem się spodziewać? A może reguły geometrii nagle zmieniły się w moim pakiecie CAD?

Musisz wprowadzić modyfikacje do rysunku CAD, aby był zgodny z teorią Ackermana. Jestem pewien, że gdy poprawisz rysunek, przekonasz się, że wszystko będzie dobrze.

Dodałem kilka adnotacji do tego obrazu, aby pomóc Ci zrozumieć, gdzie popełnisz błąd w swoim przykładzie.

Po pierwsze, czy zauważasz, że na twoim przykładzie punkt obrotu (punkt zwrotny opony) znajduje się dokładnie na krawędzi opony. Zobaczysz, że na tym zdjęciu punkt obrotu (czerwone strzałki oznaczone A ) jest wyraźnie oddalony od opony na pewną odległość.

Po drugie, punkt, w którym mechanizm obracający (czerwone strzałki oznaczone B ) dość mocno wchodzi na pokład z punktów obrotu. Masz to na swoim rysunku, ale jestem pewien, że to nie wystarczy. Punkt, w którym powinien znajdować się ten punkt, jest opisany jako: Jeżeli narysujesz linię przechodzącą przez punkt obrotu ( A ) do punktu środkowego tylnej osi (czerwona strzałka oznaczona C ), punkt obrotu ramienia ( B ) powinien znajdować się gdzieś na tej linii, ale przed tylną częścią opony (właściwie zgaduję długość ramienia kierownicy, ale ta długość wydaje się logiczna). Musi być wystarczająco długa, aby zapewnić różnicę, ale nie tak długo, aby związać. Gdybym był bukmacherem, postawiłbym na ~ 70% promienia opony ( UWAGA:Powiedziałem promień opony , a nie promień wahacza). Niemniej jednak punkt obrotu na ramieniu kierującym musi znajdować się na tej linii.

Więc nie zostaniesz zgubiony, jeśli to nie działa dokładnie na całym promieniu skrętu, to nie będzie. Według Carrolla Smitha w Tune to Win stwierdza (str. 60):

Żaden pojedynczy punkt przecięcia nie spowoduje prawdziwego sterowania Ackermana w całym zakresie, ale przesuwając punkt przecięcia na płaszczyźnie wzdłużnej, możesz zbliżyć się do normalnego zakresu kątów skrętu.

Po poprawieniu tych rzeczy myślę, że Twój model będzie działał znacznie bliżej tego, czego oczekujesz.

Na marginesie, jeśli chcesz uzyskać więcej informacji technicznych, możesz to rozłożyć matematycznie. Racetech.com.au pisze o tym (UWAGA: Nie mają wyraźnego zdjęcia lub ukradłbym go i opublikowałem tutaj. Jeśli będę miał później czas, zmienię ich schemat i edytuję ten post.)

Teoria Ackermanna określa znaczenie pierwszego rysunku, tzn. Że linia poprowadzona przez linię środkową toru i koniec drążka kierowniczego przechodzi przez środek tylnej osi. Aby to osiągnąć za pomocą programu CAD, konieczne będzie uwzględnienie kąta pochylenia koła, kółka zwrotnego i kąta zawieszenia, aby to ułatwić.

na pierwszy rzut oka użyty obraz referencyjny ma trapezoid utworzony z punktów AABB, ale twoja wersja wydaje się mieć coś w rodzaju idealnego 4-pasmowego .. prostokąta lub równoległoboku .. trochę działa na kątach .. w zasadzie punkty zawiasów. Mam nadzieję, że to pomoże ...

Może poniższy link pomaga w zrozumieniu (w szczególności rysunek 6)

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

Właściwie obliczyłem również wspólny punkt środkowy w arkuszu kalkulacyjnym i stwierdzam również, że środek obrotu nie znajduje się na tylnej osi.