Dimensional synthesis of a five-rod guiding mechanism for car front wheels.

• Autorzy: Knapczyk J. , Maniowski M.

Warianty tytułu

PL

Synteza wymiarowa pięciowahaczowego mechanizmu prowadzenia kół przednich samochodu.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents a method for dimensional synthesis of a five-rod guiding mechanism for the front wheels of a car. The goal is to find some unknown coordinates of joint centers of three suspension rods on the basis of given input data describing selected coordinates of other points, rods lengths and desired suspension characteristics for jounce-rebound and steering dispalcements. The synthesis problem is formulated as a single criteria optimization procedure with a few substages solved in hierarchical order. The procedures for position and displacement analysis of the spatial multilink mechanism and for determination of a screw axes are also described. A numerical example for the AUDI A4 front axle is given.

PL

Przedstawiono metodę syntezy wymiarowej mechanizmu prowadzenia kół przednich w postaci układu 5-wahaczowego. Wyznaczono współrzędne trzech środków przegubów kulowych łączących wahacze (dwa górne wahacze i drążek kierowniczy) do nadwozia na podstawie posiadanego zbioru danych dotyczących współrzędnych pozostałych punktów mechanizmu, długości łączników, charakterystyk kinematycznych zawieszenia przy ruchach resorowania i zataczania. Zadania syntezy sformułowano w postaci dwu etapowej procedury optymalizacyjnej o hierarchicznej strukturze, wykorzystując różnego typu funckję celu. Przedstawiono ponadto metodę analizy przemieszczeń i położeń przestrzennego mechanizmu wielołącznikowego wraz z opisem parametrów ruchu śrubowego. Podany przykład liczbowy dotyczy zawieszenia przedniego samochodu AUDI A4.

Słowa kluczowe

EN

rigid body guidance; synthesis; optimization; multi-link suspension; screw motion; virtual steering axis; car front wheel

PL

prowadzenie ciała stałego; synteza; optymalizacja; przegub wielołączny; ruch śrubowy; osie sterowane wirtualnie; koło przednie samochodu

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. L, nr 1
• Strony: 89--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Knapczyk J.

• Institute of Automobiles and Internal Combustion Engines. Cracow University of Technology, 31-864 Kraków, Al. Jana Pawła II 37

autor

Maniowski M.

• Institute of Automobiles and Internal Combustion Engines. Cracow University of Technology, 31-864 Kraków, Al. Jana Pawła II 37

Bibliografia

• [1] Fenton R.G., Shi X.: Comparison of Methods for Determining Screw Parameters of Finite Rigid Body Motion from Initial to Final Position Data. Trans. ASME, Journal of Mech. Design, Vol. 112, 1990, pp. 472-479.
• [2] Hiller M., Frik S.: Five-link suspension. Proc. of 12th IAVSD Symp., Lyon, Supplement to Vehicle System Dynamics, Vol. 20, 1991.
• [3] Innocenti С.: Algorithms for kinematic calibration of fully-parallel platforms. Computational Kinematics'95. Kluwer Academic Publishers, Dordrecht 1995.
• [4] Jimenez J. M., Alvarez G., Cardenal J., Cuadrado J.: A simple and general method for kinematic synthesis of spatial mechanisms. Mechanism and Machine Theory, Vol. 32, 1997, pp. 323-341.
• [5] Knapczyk J., Dzierżek S.: Displacement and force analysis of five-rod suspension with flexible joints. Trans. ASME, Journal of Mech. Design, Dec. 1995, Vol. 117, pp. 532-538.
• [6] Knapczyk J., Dzierżek S.: Position-force synthesis of five-rod suspension mechanism. Proc. of the 10th World Congress on the Theory of Machines and Mechanisms, Oulu 1999.
• [7] Liao Q., McCarthy J. M.: On the seven position synthesis of a 5-SS Platform Linkages. Trans. ASME, Journal of Mech. Design, Dec. 2001, Vol. 123, pp. 74-79.
• [8] Matschinsky W.: Bestimmung mechanischer Kenngrossen von Radaufhangungen. Dokt. Diss., Univ, Hannover 1992.
• [9] Optimization Toolbox for Use with Matlab, Users Guide.
• [10] Paefgen F.J., Hackenberg U., Müller E.: Der neue Audi A4. Teil 2: Fahrwerk und Antriebsstrang, ATZ 96, 1994, pp. 734-748.
• [11] Simionescu P. A., Beale D.: Synthesis and analysis of the five-link rear suspension system used in automobiles, Mechanism and Machine Theory, 2002, Vol. 37, pp. 815-832.
• [12] Suh C.H.: Synthesis and analysis of suspension mechanisms with use of displacement matrices. SAE paper 890098, 1989.