Progettazione di un meccanismo di sterzo Ackermann

Sto progettando un'auto con un meccanismo di sterzo Ackermann. Secondo tutto quello che ho letto sullo sterzo di Ackermann, se avessi impostato il mio meccanismo di sterzo in questo modo:

... allora dovrei avere un comportamento come questo:

Bene, non secondo il mio CAD. Il punto di incrocio degli assi delle ruote anteriori traccia effettivamente un percorso un po 'distante dalla proiezione dell'asse posteriore, in questo modo:

È questo che dovrei aspettarmi? O le regole della geometria sono improvvisamente cambiate nel mio pacchetto CAD?

È necessario apportare alcune modifiche al disegno cad in modo che sia in linea con quanto afferma la teoria di Ackerman. Sono sicuro che una volta che avrai corretto le cose nel tuo disegno, scoprirai che funzionerà bene.

Ho aggiunto alcune annotazioni a questa immagine per aiutarti a capire dove stai sbagliando con il tuo esempio.

Innanzitutto, noti che sul tuo esempio hai il punto di articolazione (punto di svolta del tuo pneumatico) proprio sul bordo del pneumatico. Vedrai che in questa immagine, il punto di articolazione (frecce rosse contrassegnate con A ) è notevolmente distante dalla gomma a distanza.

In secondo luogo, il punto in cui i meccanismi di rotazione (frecce rosse contrassegnate con B ) sono un punto in arrivo dai punti di articolazione un po '. Hai questo nel tuo disegno, ma sono abbastanza sicuro che non sia abbastanza. Il punto in cui dovrebbe trovarsi questo punto è descritto come segue: Se si traccia una linea attraverso il punto di articolazione ( A ) fino al punto centrale dell'assale posteriore (freccia rossa contrassegnata con C ), il punto di articolazione del braccio ( B ) dovrebbe essere situato su quella linea da qualche parte, ma prima della parte posteriore del pneumatico (in realtà sto indovinando la lunghezza del braccio dello sterzo, ma questa lunghezza sembra logica). Deve essere abbastanza lungo da fornire la differenza, ma non tanto da legare le cose. Se fossi un uomo di scommesse, lo metterei a ~ 70% del raggio della gomma ( NOTA:Ho detto raggio delle gomme , non il raggio del braccio oscillante). Tuttavia, il punto di rotazione sul braccio dello sterzo deve trovarsi su questa linea.

Quindi non sei messo fuori se non funziona esattamente lungo l'intero raggio di sterzata, non lo sarà. Secondo Carroll Smith, in Tune to Win afferma (pag. 60):

Nessun punto di intersezione si tradurrà in una vera sterzata di Ackerman su tutta la gamma, ma spostando il punto di intersezione sul piano longitudinale, è possibile avvicinarsi alla normale gamma di angoli di sterzata.

Una volta che hai corretto queste cose, penso che troverai il tuo modello molto più vicino a quello che ti aspetti.

Come nota a margine, se vuoi essere tecnico a riguardo, puoi disporlo matematicamente. Racetech.com.au lo spiega (NOTA: non hanno un'immagine chiara o la ruberei e la pubblicherei qui. Se avrò tempo dopo, rifarò il loro diagramma e modificherò questo post.)

La teoria di Ackermann indica il significato del tuo primo disegno, ovvero che una linea tracciata attraverso la linea centrale del binario e l'estremità dell'asta del binario dello sterzo passerebbero attraverso il centro dell'asse posteriore. Per raggiungere questo obiettivo con il tuo programma CAD dovrai includere la campanatura, la ruota e l'angolo di sospensione incluso per facilitare questo.

a prima vista, l'immagine di riferimento che hai usato ha un trapezio formato dai punti AABB, ma la tua versione sembra avere qualcosa di simile a un perfetto 4 bar..un rettangolo o parallelogramma..piccolo lavorando sugli angoli..la cerniera punta sostanzialmente. . spero che aiuti..

Forse il seguente link aiuta a capire (in particolare la figura 6)

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

In realtà, ho calcolato anche il punto centrale comune, in un foglio di calcolo, e trovo anche che il centro di rotazione non si trova sull'asse posteriore.