,1176 北京科技大学学报 2006年第12期 80 (a)B. b)月 40 0 0 1.97838 1.98150 198541 3.91430 3.92655 3.94190 外侧前轮转角) 外侧前轮转角) 80 80 (d)B, 60 (e)B 20 0 0外 5.80867 5.83579 5.87000 7.66210 7.70959 7.76970 外侧前轮转角) 外侧前轮转角() 80 (e)Bio 40 20 0 947493 9.54812 9.64100 外侧前轮转角) 图1概率分布 Fig.1 Probability distribution 35 一实际关系曲线（蒙特卡罗法） 02300 5结论 …实际关系曲线（确定性法） 一理想关系曲线 选择主销中心距、轴距、梯形底角和转向梯形 5 10 臂长度四个参数作为设计变量，并将变量作为随 机数处理，考虑各种因素的随机性，更加符合实际 分 20 30 内侧车轮转角() 应用情况，应用基于响应面模型的蒙特卡罗模拟 方法可以设计出运动精度高、稳健性能好的转向 图2前轮转角关系曲线 梯形机构，并且这种设计方法的基本原理与数学 Fig.2 Correlation between steering angle and front wheels 模型具有普遍意义，可用于其他转向机构的设计， 025 g 020 …确定性法 参考文献 0.15 一蒙特卡罗法 [1】郭惠昕，张世安·轨迹再现机构的模糊稳健优化设计方法· 0.10 机械传动，2002,26(1)：16 0.05 0 [2]孟宪举，张策.用蒙特卡罗法进行轨迹创成连杆机构的稳 6.056 健性分析.机械科学与技术，2004,23(2)：204 0 20 30 40 内侧车轮转角() [3]陈立周，于晓红·基于随机优化的工程稳健设计.北京科技 大学学报，1999,21(1)：57 图3轨迹变化曲线 [4]张广军，宁仲良·蒙特卡罗法在零件可靠性设计中的应用 Fig.3 Curves of locus variety 西安科技学院学报，2003,23(1)：59 角发生0.5°偏差时，转向机构运动轨迹发生的变 [5]陈德勇，郑春林.机械功能参数下可靠度的最大熵分布和 贝叶斯估计.北京科技大学学报，1996,16(1)：47 化·可以看出：确定性方法因数值发生偏差导致 [6]谭晓兰，韩建友，陈立周，考虑运动副间隙影响的函数发生 的运动轨迹变化远远大于蒙特卡罗方法产生的变 机构的稳健优化设计.北京科技大学学报，2004,26(4)： 化：并且应用蒙特卡罗模拟方法设计的转向机构 416. 最小传动角大，系统的传递性能及运动性能好， [7]郭长虹，赵炳利，郝丽霞，基于蒙特卡罗模拟法的计算机辅 助公差分析.现代制造工程，2004(8)：74 可见，基于响应面模型的蒙特卡罗模拟方法既保 证了转向机构的运动轨迹精度，又提高了转向系 [8]Lio M D.Robust design of linkages synthesis by solving non- linear optimization problems.Mech Mach Theory.1997.32 统的稳健性，是一种更具工程实用价值的设计 (8):921 方法 [9]诸文龙.底盘设计.北京：机械工业出版社，1981图1 概率分布 Fig．1 Probability distribution 图2 前轮转角关系曲线 Fig．2 Correlation between steering angle and front wheels 图3 轨迹变化曲线 Fig．3 Curves of locus variety 角发生0∙5°偏差时‚转向机构运动轨迹发生的变 化．可以看出：确定性方法因数值发生偏差导致 的运动轨迹变化远远大于蒙特卡罗方法产生的变 化；并且应用蒙特卡罗模拟方法设计的转向机构 最小传动角大‚系统的传递性能及运动性能好． 可见‚基于响应面模型的蒙特卡罗模拟方法既保 证了转向机构的运动轨迹精度‚又提高了转向系 统的稳健性‚是一种更具工程实用价值的设计 方法． 5 结论 选择主销中心距、轴距、梯形底角和转向梯形 臂长度四个参数作为设计变量‚并将变量作为随 机数处理‚考虑各种因素的随机性‚更加符合实际 应用情况．应用基于响应面模型的蒙特卡罗模拟 方法可以设计出运动精度高、稳健性能好的转向 梯形机构‚并且这种设计方法的基本原理与数学 模型具有普遍意义‚可用于其他转向机构的设计． 参 考 文 献 ［1］ 郭惠昕‚张世安．轨迹再现机构的模糊稳健优化设计方法． 机械传动‚2002‚26（1）：16 ［2］ 孟宪举‚张策．用蒙特卡罗法进行轨迹创成连杆机构的稳 健性分析．机械科学与技术‚2004‚23（2）：204 ［3］ 陈立周‚于晓红．基于随机优化的工程稳健设计．北京科技 大学学报‚1999‚21（1）：57 ［4］ 张广军‚宁仲良．蒙特卡罗法在零件可靠性设计中的应用． 西安科技学院学报‚2003‚23（1）：59 ［5］ 陈德勇‚郑春林．机械功能参数下可靠度的最大熵分布和 贝叶斯估计．北京科技大学学报‚1996‚16（1）：47 ［6］ 谭晓兰‚韩建友‚陈立周．考虑运动副间隙影响的函数发生 机构的稳健优化设计．北京科技大学学报‚2004‚26（4）： 416． ［7］ 郭长虹‚赵炳利‚郝丽霞．基于蒙特卡罗模拟法的计算机辅 助公差分析．现代制造工程‚2004（8）：74 ［8］ Lio M D．Robust design of linkages synthesis by solving non￾linear optimization problems．Mech Mach Theory‚1997‚32 （8）：921 ［9］ 诸文龙．底盘设计．北京：机械工业出版社‚1981 ·1176· 北 京 科 技 大 学 学 报 2006年第12期