在高速化时代，汽车的转向精度越来越受到研究及设计人员的重视，转向机构的设计对转向精度起着决定性因素，同时还对车辆的行驶安全性、耗油性、驾驶舒适性、轮胎寿命等方面有着一定的影响。因此，汽车的纯滚动转向是一个重要的研究方向。本文旨在设计一种新型纯滚动汽车转向机构。基于Ackerman转向原理，在传统汽车转向机构的结构和转向误差的基础上，综合运用理论设计和计算机辅助工程技术，参考某车型转向机构的相关参数，采用逆向设计方法，提出一种对称梯形滑槽式纯滚动汽车转向机构。在SolidWorks中，进行建模及刚体系统的仿真，对新型和传统转向机构作了运动及动力性能对比分析；在ADAMS中，搭建了新型转向机构的刚柔耦合仿真系统，进行了运动性能及关键零件的受力仿真；在HyperWorks中，对关键零件进行有限元分析及其结构上的二次设计，且对优化后的结构进行了有限元验证分析。刚体系统仿真结果证明，新型转向机构实现了传统转向机构无法完全满足的纯滚动转向运动，而且新型与传统转向机构具有相似的动力性能；刚柔耦合系统仿真结果证明，考虑到更贴合实际的、机构中零部件可能会发生变形的情况，所设计的转向机构也能完全实现汽车纯滚动转向，并得到了关键零件的受力参数；有限元分析结果证明，关键零件满足强度及刚度要求，且存在优化空间。验证分析结果证明，关键零件二次设计后实现了轻量化和空间的节省，零件不仅满足强度与刚度要求，而且与优化之前相比，最大应力和最大总位移都有所下降，充分验证了二次设计的合理性。