如何设计最小传动角对于四杆机构的重要性及最佳取值

最小传动角θ_min是指转向梯形臂与横拉杆所夹的最小锐角。此角过小会使杆件的作用力臂短而且受力过大，还会使杆件接近转动的“死点”（即θ_min=0°），进而影响正常使用。

转向梯形属于四连杆机构。在机械转动过程中，其传动角（即本文中的θ角）的大小是变化的。为了保证机构传动良好，设计时通常应使θ_min≥40°；在传递力矩较大时，则应使θ_min≥50°。传递动力较大的四杆机构常根据其许用传动角进行设计。所以最小传动角应该作为主要的设计约束。

转向梯形的最小传动角θ_min只能发生在α=α_max时。汽车因结构的限制，左、右转向车轮的最大转角常不相同，但多在30°～40°之间。为了方便计算，并便于不同车型的比较，通常以平均值α_max=35°为准，这时应该使θ_max≥40°；但是，在汽车行驶过程中，多用小转角转向，大约有80%的转角在20°以内，即使是大转角转向，也是从小转角开始，并且速度较低，所处工况并不严重，所以当θ_max＞35°时，或比值偏大，或为后置转向梯形（θ_min偏小）时，应允许超过此限。因此，认为α_max=35°时的最小传动角θ₃₅≥35°～40°为宜，不能小于30°。

参照图4-1，由余弦定理可得

将以上两式联立解得

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式中，β′_max为最大实际外侧向车轮转角，即α=α_max时，β=β′_max。

对于后置转向梯形

θ_min=180°-δ₃ （4-8）

对于前置转向梯形

θ_min=δ₃（此时的γ₀、β′_max为负值） （4-9）