同步转向系统转向凸轮优化设计方法

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1、2015年第6期导弹与航天运载技术No.62015总第342期MISSILESANDSPACEVEHICLESSumNo.342文章编号：1004-7182(2015)06-0084-04DOI：10.7654/j.issn.1004-7182.20150619同步转向系统转向凸轮优化设计方法罗小江，万芳，佟家慧，张衍倬（北京航天发射技术研究所，北京，100076）摘要：为实现多轴半挂车的同步转向，利用凸轮机构传递牵引车转向轮的转角信号，探讨凸轮机构的设计、优化以及校核方法。分析牵引车前外轮转角、凸轮转角与半挂车转向轮转角之间的关系，利用Matl

2、ab求解同步转向所需的凸轮转角与行程关系，利用优化工具箱优化凸轮基圆与压力角等参数；建立Adams运动仿真模型，验证凸轮及同步转向系统的设计正确性。利用建立的设计计算、优化以及仿真程序设计了某型号雷达车的同步转向凸轮机构，凸轮装车后半挂车在路试中同步转向性能良好。关键词：同步转向；凸轮；半挂车；Matlab优化；Adams仿真中图分类号：TJ768.2文献标识码：AOptimumDesignMethodsofSynchronousSteeringCamMechanismLuoXiao-jiang,WanFang,TongJia-hui,Zhang

3、Yan-zhuo(BeijingInstituteofSpaceLaunchTechnology,Beijing,100076)Abstract:Torealizesynchronoussteeringofamulti-axissemi-trailerandusecammechanismtotransfertheanglesignalsoftractorsteeringwheel,thedesign,optimizationandverificationofthecammechanismwasdiscussedinthispaper.Therel

4、ationshipbetweencorneringangleoftractorfrontouterwheel,thecamcorneringangleandcorneringangleofthesemi-trailersteeringwheelwasanalyzed.Matlabwasusedtosolvetherelationshipbetweenthecamcorneringangleandthecamstrokerequiredforsynchronizationsteering.Optimizationtoolboxwasusedtoop

5、timizecambasecircle,pressureangleandotherparameters.Adamsmotionsimulationmodelwasestablishedtoverifythedesignofcamandsynchronoussteeringsystem.Theestablishedcalculation,optimizationandsimulationprogramwasusedtodesignasteeringcammechanismofaradarvehicle.Intheroadtest,thesynchr

6、onoussteeringperformanceofsemi-trailerwithcamwasgood.KeyWord:Synchronoussteering;Cammechanism;Trailer;Matlaboptimization;Adamssimulationn1引言结构参数设计的准确性直接决定同步转向系统性能的多轴半挂车的轴荷通常较大，在同步转向过程中优劣，因此，建立凸轮结构参数设计及验证方法至关必须尽量减小轮胎的滑动移动，否则将造成轮胎严重重要；此外，凸轮的传动效率由结构参数决定，通过磨损，有时还会导致轮胎脱落或爆胎等严重事故。因

7、优化结构参数，能提高凸轮机构的传动效率，增加凸轮[2]此，设计性能良好的同步转向机构是多轴半挂车设计的使用寿命，从而提高同步转向系统的可靠性。[1]的关键技术之一。要实现牵引车与半挂车的同步转向，需要将牵引车转向轮的转角信号按对应关系传递1转角关系分析给半挂车转向轮。转向过程中，半挂车相对牵引车只通过对转向系统的整体分析，确定半挂车转向信能做旋转运动，半挂车的转向轮转向可以由推杆的直号传递过程为：牵引车转向—凸轮转动—伺服机构动线运动实现，由此可知，将牵引车的转角运动转换成作—转向油缸动作—转向臂动作—半挂车转向轮转直线运动就可以实现牵引车与半挂

8、车之间的信号传向，系统构成示意如图1所示。某型号雷达车需装三递，凸轮机构能很好的实现这一功能。牵引车转向轮、轴半挂车，各转角的几何关系如