本次设计首先采用传统的设计方法设计赛车转向系统，然后尝试以UG软件为工具，探索出一整套新的较为快捷的转向系统设计方法。通过两种方法的尝试充分感受到新方法效率高，且通过结果对比发现新方法与传统方法结果相符，说明新方法基本可行。

本次设计主要完成的工作：

1、参考国内外SAE赛车转向系统结合各种形式转向器的优缺点，选定齿轮齿条式转向器，然后通过受力分析综合转向性能确定转向系统的传动比，初步确定转向器的传动比，进行转向器的设计与计算。其中与商用车的主要区别是赛车传动比较小，设计中主要考虑了转向灵敏与转向轻便的协调。

2、采用传统的方法进行转向梯形的设计，采用MATLAB编程的方法对转向梯形进行优化设计。

3、用UG运动仿真进行转向梯形的设计与优化，并用UG建立三维实体装配模型，进行预装配，实现转向系统基本运动关系，并检查干涉情况与其他配合件的安装位置。

通过以上设计发现，该设计满足参赛要求。

设计思路

本课题在综合考虑众多因素的基础上先从转向系最基本的原理入手，经过对汽车的转向系原理的认真学习，来摸索着设计赛车的转向系。 设计过程中，先是比较各个类型转向系的优缺点，并结合赛车对转向系的一些特殊要求，最后决定采用齿轮齿条式转向系。因为目前梯形结构的转向系的转角关系较接近理想的转角关系，又鉴于赛车采用独立悬架结构，因此采用断开式梯形结构。 断开点的选择以及内、外转角关系曲线的优化方面，不但要考虑转向本身的需要，同时还要考虑转向与车架的配合，首先断开点应该设在车架的两侧，并且转向过程中断开点应一直都在车架的外侧，这样便限定了横拉杆的长度，与转向设计有关的主销距K由悬架设计时确定，轴距由车架来确定。这样一来，转向系的优化过程中只需优化梯形臂长m，梯形底角和主销连线到横拉杆的水平距离h。h 值越大 ，转向越省力，但又考虑到安装的空间问题，h值不能过大。对梯形臂长m 和梯形底角的优化时，采用曲线比拟的方法，将实际内、外转角的关系曲线和理想的内、外转角的关系曲线画在同一张图上，比较两个曲线的接近程度，优化出两个变量的最好组合值。 各个杆件的参数变量确定以后，要开始设计转向器，首先，根据最小半径的要求计算出车轮的最大转角，然后综合各种因素确定转向器的传动比，之后根据以上参数确定转向器齿轮齿条的参数。 转向器的结构设计，首先考虑到转向器的结构设计，首先考虑到转向器的安装空间问题，根据空间确定了满足功能的转向器的总体尺寸模型的大小，再在这个模型的基础上分割出各个零件的尺寸要求，在保证各个功能要求的基础上，设计出转向器的各个部件。