车辆转向机构优化实验台的制作方法

本实用新型属于机械工程技术领域，具体涉及一种用于车辆转向梯形机构参数简单优化设计和教学中演示车辆梯形转向机构优化原理的教具。

背景技术：

车辆转向机构的优化设计是车辆设计的重点问题之一，它关系到车辆行驶的安全性和稳定性。由此人们提出了很多关于优化车辆转向梯形结构的模型。随着计算机技术的发展，人们提出对车辆梯形机构建立数学模型并用电子计算机进行精确优化求解的方法。如《车辆转向梯形机构的优化设计》中，提出对车辆梯形机构建立数学模型并用电子计算机进行求解的方法。《基于MATLAB的转向机构的优化》中，进一步提出了用MATLAB软件对转向梯形机构进行建模求解并对轮胎实际转角和理想转角进行绘图比较的方法。虽然众多关于车辆转向机构建模、求解、优化的方法被提出，但根据数学优化模型制造出的车辆转向机构优化物理实验台并不多。

同时，随着科学技术的发展，教学模式也在与时俱进，实验教学备受重视。在教学领域，急需具有先进性的教学用具。对于工学的学生来说，实验教学尤其重要。为了让学生充分理解所学内容，在相关教学中科学的教具必不可少。大学高等教育中，针对工科学生的现代优化设计方法的教学，备受重视。同时，对现代优化设计方法的掌握对受教育者来说，也是难点。高等院校缺乏优化设计方法的素材和实验台进行教学。针对车辆转向机构优化的问题，是工科教学中应用数学原理进行优化设计的典型案例，但是教学者往往缺乏实体演示台，只能进行书面上的讲授，教学效果通常不理想，而目前国内尚无关于车辆转向机构优化设计的实体教学实验台。目前，用于现代优化设计方法教学的教具在国内还处于比较缺乏的状态。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于高等教育工科教学中关于现代优化设计方法的科学教具，能够演示车辆转向机构的优化过程和方法，同时也可为车辆转向机构的设计研究提供实验台。

本实用新型由转向梯形机构侧臂ⅠA、转向梯形顶部机构B、转向梯形底部机构C、转向梯形机构侧臂ⅡD、轮胎机构ⅠE、底部机架F、轮胎机构ⅡG、销轴1、销轴2、垫片Ⅰ3、垫片Ⅱ4组成，其中：转向梯形顶部机构B中带槽连接板Ⅲ21的端部经销轴2与转向梯形机构侧臂ⅠA中带槽连接板Ⅰ8的端部活动连接，带槽连接板Ⅲ21和带槽连接板Ⅰ8之间为垫片Ⅰ3；转向梯形顶部机构B中带槽连接板Ⅱ16的端部经销轴1与转向梯形机构侧臂ⅡD中带槽连接板Ⅳ34活动连接，带槽连接板Ⅱ16和带槽连接板Ⅳ34之间为垫片Ⅱ4；转向梯形底部机构C中连接基板Ⅳ26的前面中部固接于底部机架F中立柱Ⅰ47和立柱Ⅱ48的后面上端，且连接基板Ⅳ26的中心线a与底部机架F的中心线b重合；轮胎机构ⅠE中轮胎轴Ⅰ41的前端与转向梯形机构侧臂ⅡD中连接基板Ⅲ35的左上角固接；轮胎机构ⅠE中联轴器Ⅰ40的后端与转向梯形底部机构C中光电编码器Ⅱ28的前端固接；轮胎机构ⅡG中轮胎轴Ⅱ54的前端与转向梯形机构侧臂ⅠA中连接基板Ⅰ9的左上角固接；轮胎机构ⅡG中联轴器Ⅱ53的后端与转向梯形底部机构C中光电编码器Ⅰ24的前端固接。

所述的转向梯形机构侧臂ⅠA由联结器Ⅰ5、滑块Ⅰ6、气缸Ⅰ7、带槽连接板Ⅰ8、连接基板Ⅰ9、位移传感器Ⅰ10、直角拖板Ⅰ11、螺栓Ⅰ12组成，其中带槽连接板Ⅰ8、连接基板Ⅰ9和气缸Ⅰ7自前向后顺序排列；气缸Ⅰ7上端固接于连接基板Ⅰ9背面左上部，气缸Ⅰ7的下活动端固接于联结器Ⅰ5背面；位移传感器Ⅰ10上端固接于连接基板Ⅰ9背面上右部，位移传感器Ⅰ10的下活动端固接于直角拖板Ⅰ11的横板，直角拖板Ⅰ11的立板与联结器Ⅰ5右面固接；联结器Ⅰ5正面固接的三个带滑块的螺栓Ⅰ12，滑块6与带槽连接板Ⅰ8的槽滑动连接。

所述的转向梯形顶部机构B由螺栓Ⅱ13、气缸Ⅱ14、联结器Ⅱ15、带槽连接板Ⅱ16、螺栓Ⅲ17、直角拖板Ⅱ18、位移传感器Ⅱ19、连接基板Ⅱ20、带槽连接板Ⅲ21、滑块Ⅱ22、垫板23组成，其中气缸Ⅱ14左端固接于连接基板Ⅱ20正面左上部，气缸Ⅱ14右活动端固接于联结器Ⅱ15正面；联结器Ⅱ15背面所固接的两个螺栓Ⅲ17和滑块Ⅱ22与带槽连接板Ⅱ16的槽滑动连接；位移传感器Ⅱ19左端固接于连接基板Ⅱ20正面左下部，位移传感器Ⅱ19右活动端固接于直角拖板Ⅱ18的立板，直角拖板Ⅱ18的横板与联结器Ⅱ15下面固接；带槽连接板Ⅲ21右端通过螺栓Ⅱ13经垫板23固接于连接基板Ⅱ20背面左上角。

所述的转向梯形底部机构C由光电编码器Ⅰ24、Z字形支撑板Ⅰ25、连接基板Ⅳ26、Z字形支撑板Ⅱ27、光电编码器Ⅱ28、度盘Ⅰ29、度盘Ⅱ30组成，其中连接基板Ⅳ26前面左端固接度盘Ⅱ30，连接基板Ⅳ26前面右端固接度盘Ⅰ29；连接基板Ⅳ26后面左端固接Z字形支撑板Ⅰ25前边，光电编码器Ⅰ24固接于Z字形支撑板Ⅰ25后边；连接基板Ⅳ26后面右端固接Z字形支撑板Ⅱ27前边，光电编码器Ⅱ28固接于Z字形支撑板Ⅱ27后边。

所述的转向梯形机构侧臂ⅡD由联结器Ⅲ31、滑块Ⅲ32、气缸Ⅲ33、带槽连接板Ⅳ34、连接基板Ⅲ35、位移传感器Ⅲ36、直角拖板Ⅲ37、螺栓Ⅳ38组成，其中气缸Ⅲ33上端固接于连接基板Ⅲ34背面左上部，气缸Ⅲ33的下活动端固接于联结器Ⅲ31；位移传感器Ⅲ36上端固接于连接基板Ⅲ35背面左下部，位移传感器Ⅲ36的下活动端固接于直角拖板Ⅲ37的横板，直角拖板Ⅲ37的立板与联结器Ⅲ31右面固接；联结器Ⅲ31正面的三个螺栓Ⅳ38和滑块Ⅲ32固接，滑块Ⅲ32与带槽连接板Ⅳ34的槽滑动连接。

所述的轮胎机构ⅠE由套筒Ⅰ39、联轴器Ⅰ40、轮胎轴Ⅰ41、轮胎Ⅰ42、轮胎中心轴Ⅰ43组成，其中套筒Ⅰ39套于轮胎轴Ⅰ41右部，轮胎轴Ⅰ41左端与联轴器Ⅰ40右端固接；轮胎轴中心轴Ⅰ43上端与轮胎Ⅰ42的中心孔活动连接，轮胎轴中心轴Ⅰ43下端穿过套筒Ⅰ39的侧孔与轮胎轴Ⅰ41右部固接。

所述的底部机架F由右梁44、侧板Ⅰ45、侧板Ⅱ46、立柱Ⅰ47、立柱Ⅱ48、侧板Ⅲ49、侧板Ⅳ50、左梁51、横梁52组成，其中立柱Ⅰ47下端经侧板Ⅰ45和侧板Ⅱ46与右梁44中部固接；立柱Ⅱ48下端经侧板Ⅲ49和侧板Ⅳ50与左梁51中部固接；横梁52左端固接于立柱Ⅰ47的下部，横梁52右端固接于立柱Ⅱ48的下部。

所述的轮胎机构ⅡG由联轴器Ⅱ53、轮胎轴Ⅱ54、套筒Ⅱ55、轮胎中心轴Ⅱ56、轮胎Ⅱ57组成，其中套筒Ⅱ55套于轮胎轴Ⅱ54近前部，轮胎轴Ⅱ54后端与联轴器Ⅱ53前端固接；轮胎中心轴Ⅱ56左端与轮胎Ⅱ57的中心孔活动连接，轮胎中心轴Ⅱ56右端穿过套筒Ⅱ55侧孔与轮胎轴Ⅱ54近前部固接。

车辆转向机构优化实验台的工作过程：

车辆等腰梯形转向机构简化为如图18、图19所示，转向梯形结构的参数：梯形底边AD长度为K，梯形顶边长n,等腰梯形的腰长m，等腰梯形腰AB，CD与底边的夹角为θ。前后车轮轴长轴距为L，车辆转向过程中，外侧车轮转角α，内侧车轮转角β。为了使车辆在转向过程中减小轮胎与底面的相对滑动并提高平稳性，车辆在转向过程中必须满足阿克曼转向几何的两侧车轮转角关系α＝arccot(cotβ+K/L)。改变车辆转向等腰梯形结构的几何参数，可以研究车辆转向等腰梯形结构的几何结构对车辆转向性能的影响。

车辆转向机构优化试验台的工作过程中，转向梯形机构侧臂ⅠA和转向梯形机构侧臂ⅡD相当于车辆转向等腰梯形结构的两个侧边AB和CD，转向梯形顶部机构B相当于车辆转向等腰梯形结构的顶边BC，转向梯形底部机构C相当于车辆转向等腰梯形结构的底边AD。通过改变转向等腰梯形结构的几何参数，并在转向过程中进行数据采集和计算，能够研究车辆转向机构的性能。

车辆转向机构优化试验台包括软件和硬件两大部分。在软件界面设定转向梯形机构侧臂ⅠA、转向梯形顶部机构B和转向梯形机构侧臂ⅡD的工作长度，车辆转向机构优化试验台的硬件结构的会进行相应的改变满足设定的工作长度。

转向梯形机构侧臂ⅠA的气缸Ⅰ7作为动力，气缸Ⅰ7的移动端通过推动联轴器Ⅰ5使滑块Ⅰ6沿带槽连接板Ⅰ的长槽运动，联结器Ⅰ5通过直角拖板Ⅰ带动位移传感器Ⅰ10的移动端移动，位移传感器Ⅰ测量出滑块Ⅰ6沿带槽连接板Ⅰ的槽移动的距离，从而测量出转向梯形机构侧臂ⅠA工作长度的改变量，位移传感器Ⅰ将测量数据传送到计算机端。

转向梯形顶部机构B的气缸Ⅱ14作为动力，气缸Ⅱ14的移动端通过推动联结器Ⅱ15使滑块Ⅱ22沿带槽连接板Ⅲ16的槽运动，联结器Ⅱ15通过直角拖板Ⅱ18带动位移传感器Ⅱ19的移动端移动，位移传感器Ⅱ19测量出滑块Ⅱ22沿带槽连接板Ⅲ16的槽移动的距离，从而测量出转向梯形顶部机构B工作长度的改变量，位移传感器Ⅱ19将测量数据传送到计算机端。

转向梯形机构侧臂ⅡD的气缸Ⅲ33作为动力，气缸Ⅲ33的移动端通过推动联结器Ⅲ31使滑块Ⅲ32沿带槽连接板Ⅳ34的槽运动，联结器Ⅲ31通过直角拖板Ⅲ37带动位移传感器Ⅲ36的移动端移动，位移传感器Ⅲ36测量出滑块Ⅲ32沿带槽连接板Ⅳ34的槽运动的距离，从而测量出转向梯形机构侧臂ⅡD的工作长度的改变量，位移传感器Ⅲ36将测量数据传送到计算机端。

转向梯形底部机构C的工作长度保持不变，转向梯形机构侧臂ⅠA和转向梯形机构侧臂ⅡD的工作长度保持一致。底部机架F为为车辆转向试验台提供支撑，轮胎机构ⅠE、轮胎机构ⅡG充当车辆前端转向的轮胎。

计算机根据位移传感器Ⅰ、位移传感器Ⅱ19和位移传感器Ⅲ36反馈的信息对气缸7Ⅰ、气缸Ⅱ14和气缸Ⅲ33控制，使转向梯形机构侧臂ⅠA、转向梯形顶部机构B和转向梯形机构侧臂ⅡD达到设定的工作长度。

完成转向梯形机构侧臂ⅠA、转向梯形顶部机构B和转向梯形机构侧臂ⅡD工作长度的设定后，手动转动转向梯形机构侧臂ⅠA和转向梯形机构侧臂ⅡD。转向梯形机构侧臂ⅠA带动轮胎机构ⅡG的轮胎轴Ⅱ54绕轮胎轴Ⅱ54轴线转动，轮胎轴Ⅱ54通过联轴器Ⅱ53带动光电编码器Ⅰ的前端轴转动，光电编码器Ⅰ24测量出转动的角度，从而测量出转向梯形机构侧臂ⅠA与转向梯形底部机构C的夹角，光电编码器Ⅰ24将测量数据传送到计算机端。转向梯形机构侧臂ⅡD带动轮胎机构ⅠE的轮胎轴Ⅰ41绕轮胎轴Ⅰ41的轴线转动，轮胎轴Ⅰ41通过联轴器Ⅰ40带动光电编码器Ⅱ28的前端轴转动，光电编码器Ⅱ28测量出转动的角度，从而测量出转向梯形机构侧臂ⅡD与转向梯形底部机构C的夹角，光电编码器Ⅱ28将测量数据传送到计算机端。

计算机根据光电编码器Ⅰ24和光电编码器Ⅱ28提供的角度信息以及转向梯形机构侧臂ⅠA、转向梯形顶部机构B和转向梯形机构侧臂ⅡD的工作长度，绘制工作曲线，与理想转向情况下的曲线进行比较，能够得出在设定的转向梯形机构侧臂ⅠA、转向梯形顶部机构B和转向梯形机构侧臂ⅡD的工作长度下，车辆转向机构的工作性能。

本实用新型的有益效果在于：

1.车辆转向优化实验台结构简单，采用模块化设计，分为软件和硬件两部分，在高等教育中可以作为教学工具向学生展示现代设计方法的思路和过程，体会建模思想和优化原理，了解车辆转向原理，是进行实验教学的良好教具。

2.将MATLAB非线性分析与软件曲线拟合相结合，使车辆转向系统更加完善以及更加安全可靠，为生产实践中进一步研究车辆转向机构的优化提供了借鉴。

3.用现代设计的方法对作品进行设计，抓住主要因素，忽略次要因素，建立数学模型并用软件计算得出结果。此作品可以作为教具向学生展示现代设计的方法和过程，学习建模方法和优化原理。

4.在此优化实验台的基础上，添加其他模块，加入其他参考因素，可以作为简单的实验仪器，进一步研究车辆转向相关的其他问题。

附图说明

图1为车辆转向机构优化实验台结构正视图

图2为车辆转向机构优化实验台结构左视图

图3为车辆转向机构优化实验台结构右视图

图4为转向梯形机构侧臂ⅠA结构正视图

图5为转向梯形机构侧臂ⅠA结构后视图

图6为转向梯形机构侧臂ⅠA结构右视图

图7为转向梯形顶部机构B结构正视图

图8为转向梯形顶部机构B结构后视图

图9为转向梯形顶部机构B结构仰视图

图10为转向梯形底部机构C结构俯视图

图11为转向梯形机构侧臂ⅡD正视图

图12为转向梯形机构侧臂ⅡD后视图

图13位转向梯形机构侧臂ⅡD右视图

图14为轮胎机构ⅠE结构俯视图

图15为底部机架F正视图

图16为底部机架F左视图

图17为轮胎机构ⅡG结构俯视图

图18为车辆转向梯形机构原理示意图一

图19为车辆转向梯形机构原理示意图二

其中：A.转向梯形机构侧臂Ⅰ B.转向梯形顶部机构 C.转向梯形底部机构 D.转向梯形机构侧臂Ⅱ E.轮胎机构Ⅰ F.底部机架 G.轮胎机构Ⅱ 1.销轴Ⅰ 2.销轴Ⅱ 3.垫片Ⅰ 4.垫片Ⅱ 5.联结器Ⅰ 6.滑块Ⅰ 7.气缸Ⅰ 8.带槽连接板Ⅰ 9.连接基板Ⅰ 10.位移传感器Ⅰ 11.直角拖板Ⅰ 12.螺栓Ⅰ 13.螺栓Ⅱ 14.气缸Ⅱ 15.联结器Ⅱ16.带槽连接板Ⅱ 17.螺栓Ⅲ 18.直角拖板Ⅱ 19.位移传感器Ⅱ 20.连接基板Ⅱ 21.带槽连接板Ⅲ 22.滑块Ⅱ 23.垫板 24.光电编码器Ⅰ 25.Z字形支撑板Ⅰ 26.连接基板Ⅳ 27.Z字形支撑板Ⅱ 28.光电编码器Ⅱ 29.度盘Ⅰ 30.度盘Ⅱ 31.联结器Ⅲ 32.滑块Ⅲ 33.气缸Ⅲ 34.带槽连接板Ⅳ 35.连接基板Ⅲ 36.位移传感器Ⅲ 37.拖板Ⅲ 38.螺栓Ⅳ 39.套筒Ⅰ 40.联轴器Ⅰ 41.轮胎轴Ⅰ 42.轮胎Ⅰ 43.轮胎中心轴Ⅰ 44.右梁Ⅰ 45.加固板Ⅰ 46.加固板Ⅱ 47.立柱Ⅰ 48.立柱Ⅱ 49.加固板Ⅲ 50.加固板Ⅳ 51.左梁Ⅱ 52.横梁 53.联轴器Ⅱ 54.轮胎轴Ⅱ 55.套筒Ⅱ 56.轮胎中心轴Ⅱ 57.轮胎Ⅱ

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细描述：

本实用新型由转向梯形机构侧臂ⅠA、转向梯形顶部机构B、转向梯形底部机构C、转向梯形机构侧臂ⅡD、轮胎机构ⅠE、底部机架F、轮胎机构ⅡG、销轴Ⅰ1、销轴Ⅱ2、垫片Ⅰ3、垫片Ⅱ4、联结器Ⅰ5、滑块Ⅰ6、气缸Ⅰ7、带槽连接板Ⅰ8、连接基板Ⅰ9、位移传感器Ⅰ10、直角拖板Ⅰ11、螺栓Ⅰ12、螺栓Ⅱ13、气缸Ⅱ14、联结器Ⅱ15、带槽连接板Ⅱ16、螺栓Ⅲ17、直角拖板Ⅱ18、位移传感器Ⅱ19、连接基板Ⅱ20、带槽连接板Ⅲ21、滑块Ⅱ22、垫板23、光电编码器Ⅰ24、Z字形支撑板Ⅰ25、连接基板Ⅳ26、Z字形支撑板Ⅱ27、光电编码器Ⅱ28、度盘Ⅰ29、度盘Ⅱ30、联结器Ⅲ31、滑块Ⅲ32、气缸Ⅲ33、带槽连接板Ⅳ34、连接基板Ⅲ35、位移传感器Ⅲ36、拖板Ⅲ37、螺栓Ⅳ38、套筒Ⅰ39、联轴器Ⅰ40、轮胎轴Ⅰ41、轮胎Ⅰ42、轮胎中心轴Ⅰ43、右梁Ⅰ44、加固板Ⅰ45、加固板Ⅱ46、立柱Ⅰ47、立柱Ⅱ48、加固板Ⅲ49、加固板Ⅳ50、左梁Ⅱ51、横梁52、联轴器Ⅱ53、轮胎轴Ⅱ54、套筒Ⅱ55、轮胎中心轴Ⅱ56、轮胎Ⅱ57组成。

如图1、图2、图3所示：本实用新型由转向梯形机构侧臂ⅠA、转向梯形顶部机构B、转向梯形底部机构C、转向梯形机构侧臂ⅡD、轮胎机构ⅠE、底部机架F、轮胎机构ⅡG、销轴Ⅰ1、销轴Ⅱ2、垫片Ⅰ3、垫片Ⅱ4组成。其中转向梯形顶部机构B左端带槽连接板Ⅲ21的端部经销轴2与转向梯形机构侧臂ⅠA中带槽连接板Ⅰ8的端部活动连接，带槽连接板Ⅲ21和带槽连接板Ⅰ8之间为垫片组Ⅰ3；转向梯形顶部机构B中带槽连接板Ⅱ16的端部经销轴1与转向梯形机构侧臂ⅡD中带槽连接板Ⅳ34活动连接，带槽连接板Ⅱ16和带槽连接板Ⅳ34之间为垫片组Ⅱ4；转向梯形底部机构C中连接基板Ⅳ26的前面中部固接于底部机架F中立柱Ⅰ47和立柱Ⅱ48的后面上端，且连接基板Ⅳ26的中心线a与底部机架F的中心线b重合；轮胎机构ⅠE中轮胎轴Ⅰ41的前端与转向梯形机构侧臂ⅡD中连接基板Ⅲ35的左上角固接；轮胎机构ⅠE中联轴器Ⅰ40的后端与转向梯形底部机构C中光电编码器Ⅱ28的前端固接；轮胎机构ⅡG中轮胎轴Ⅱ54的前端与转向梯形机构侧臂ⅠA中连接基板Ⅰ9的左上角固接；轮胎机构ⅡG中联轴器Ⅱ53的后端与转向梯形底部机构C中光电编码器Ⅰ24的前端固接。

如图4、图5、图6所示：转向梯形机构侧臂ⅠA由联结器Ⅰ5、滑块Ⅰ6、气缸Ⅰ7、带槽连接板Ⅰ8、连接基板Ⅰ9、位移传感器Ⅰ10、直角拖板Ⅰ11、螺栓Ⅰ12组成，其中带槽连接板Ⅰ8、连接基板Ⅰ9和气缸Ⅰ7自前向后顺序排列；气缸Ⅰ7上端固接于连接基板Ⅰ9背面左上部，气缸Ⅰ7的下活动端固接于联结器Ⅰ5背面；位移传感器Ⅰ10上端固接于连接基板Ⅰ9背面上右部，位移传感器Ⅰ10的下活动端固接于直角拖板Ⅰ11的横板，直角拖板Ⅰ11的立板与联结器Ⅰ5右面固接；联结器Ⅰ5正面固接的三个带滑块的螺栓Ⅰ12，滑块6与带槽连接板Ⅰ8的槽滑动连接。

如图7、图8、图9所示：转向梯形顶部机构B由螺栓Ⅱ13、气缸Ⅱ14、联结器Ⅱ15、带槽连接板Ⅱ16、螺栓Ⅲ17、直角拖板Ⅱ18、位移传感器Ⅱ19、连接基板Ⅱ20、带槽连接板Ⅲ21、滑块Ⅱ22、垫板23组成，其中气缸Ⅱ14左端固接于连接基板Ⅱ20正面左上部，气缸Ⅱ14右活动端固接于联结器Ⅱ15正面；联结器Ⅱ15背面所固接的两个螺栓Ⅲ17和滑块Ⅱ22与带槽连接板Ⅱ16的槽滑动连接；位移传感器Ⅱ19左端固接于连接基板Ⅱ20正面左下部，位移传感器Ⅱ19右活动端固接于直角拖板Ⅱ18的立板，直角拖板Ⅱ18的横板与联结器Ⅱ15下面固接；带槽连接板Ⅲ21右端通过螺栓Ⅱ13经垫板23固接于连接基板Ⅱ20背面左上角。

如图10所示：转向梯形底部机构C由光电编码器Ⅰ24、Z字形支撑板Ⅰ25、连接基板Ⅳ26、Z字形支撑板Ⅱ27、光电编码器Ⅱ28、度盘Ⅰ29、度盘Ⅱ30组成，其中连接基板Ⅳ26前面左端固接度盘Ⅱ30，连接基板Ⅳ26前面右端固接度盘Ⅰ29；连接基板Ⅳ26后面左端固接Z字形支撑板Ⅰ25前边，光电编码器Ⅰ24固接于Z字形支撑板Ⅰ25后边；连接基板Ⅳ26后面右端固接Z字形支撑板Ⅱ27前边，光电编码器Ⅱ28固接于Z字形支撑板Ⅱ27后边。

如图11、图12、图13所示：转向梯形机构侧臂ⅡD由联结器Ⅲ31、滑块Ⅲ32、气缸Ⅲ33、带槽连接板Ⅳ34、连接基板Ⅲ35、位移传感器Ⅲ36、直角拖板Ⅲ37、螺栓Ⅳ38组成，其中气缸Ⅲ33上端固接于连接基板Ⅲ34背面左上部，气缸Ⅲ33的下活动端固接于联结器Ⅲ31；位移传感器Ⅲ36上端固接于连接基板Ⅲ35背面左下部，位移传感器Ⅲ36的下活动端固接于直角拖板Ⅲ37的横板，直角拖板Ⅲ37的立板与联结器Ⅲ31右面固接；联结器Ⅲ31正面的三个螺栓Ⅳ38和滑块Ⅲ32固接，滑块Ⅲ32与带槽连接板Ⅳ34的槽滑动连接。

如图14所示：轮胎机构ⅠE由套筒Ⅰ39、联轴器Ⅰ40、轮胎轴Ⅰ41、轮胎Ⅰ42、轮胎中心轴Ⅰ43组成，其中套筒Ⅰ39套于轮胎轴Ⅰ41右部，轮胎轴Ⅰ41左端与联轴器Ⅰ40右端固接；轮胎轴中心轴Ⅰ43上端与轮胎Ⅰ42的中心孔活动连接，轮胎轴中心轴Ⅰ43下端穿过套筒Ⅰ39的侧孔与轮胎轴Ⅰ41右部固接。

如图15、图16所示：底部机架F由右梁44、侧板Ⅰ45、侧板Ⅱ46、立柱Ⅰ47、立柱Ⅱ48、侧板Ⅲ49、侧板Ⅳ50、左梁51、横梁52组成，其中立柱Ⅰ47下端经侧板Ⅰ45和侧板Ⅱ46与右梁44中部固接；立柱Ⅱ48下端经侧板Ⅲ49和侧板Ⅳ50与左梁51中部固接；横梁52左端固接于立柱Ⅰ47的下部，横梁52右端固接于立柱Ⅱ48的下部。

如图17所示：轮胎机构ⅡG由联轴器Ⅱ53、轮胎轴Ⅱ54、套筒Ⅱ55、轮胎中心轴Ⅱ56、轮胎Ⅱ57组成，其中套筒Ⅱ55套于轮胎轴Ⅱ54近前部，轮胎轴Ⅱ54后端与联轴器Ⅱ53前端固接；轮胎中心轴Ⅱ56左端与轮胎Ⅱ57的中心孔活动连接，轮胎中心轴Ⅱ56右端穿过套筒Ⅱ55侧孔与轮胎轴Ⅱ54近前部固接。

如图18、图19所示：将车辆等腰梯形转向机构简化为如图，转向梯形结构的参数为梯形底边AD长度即K，梯形顶边长n,等腰梯形的腰长m，等腰梯形腰AB，CD与底边的夹角为θ。前后车轮轴长轴距为L，车辆转向过程中，外侧车轮转角α，内侧车轮转角β。为了使车辆在转向过程中减小轮胎与底面的相对滑动并提高平稳性，车辆在转向过程中必须满足阿克曼转向几何的两侧车轮转角关系α＝arccot(cotβ+K/L)。改变车辆转向等腰梯形结构的几何参数，可以研究车辆转向等腰梯形结构的几何结构对车辆转向性能的影响。