新型铰接系统参数对BRT客车转向动态性能的影响.pdf

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1、第lO期机械设计与制造2013年1O月MachineryDesign&Manufacture163新型铰接系统参数对BRT客车转向动态性能的影响姜右良，陈士安，何仁(江苏大学汽车与交通工程学院，江苏镇江212013)摘要：为防止BRT客车前后车体发生折叠碰撞，设计了一种可在两车体间同时提供阻尼力矩和弹性力矩的新型铰接系统。建立了BRT客车转向运动的非线性动力学模型及新型铰接系统传力模型，在转向盘角阶跃输入的圆周运动工况下进行了变参数动态仿真，分析了铰接系统阻尼参数和刚度参数对BRT客车转向动态性能的影

2、响。结果表明：仅能提供阻尼力矩的传统铰接系统无论阻尼参数如何变化，都不能防止BRT客车前后车体发生折叠碰撞及横摆振动，且折叠碰撞还会导致中轴轮胎发生侧滑现象；具有适当刚度参数的新型铰接系统可有效克服前后车体产生折叠碰撞、横摆振动与中轴侧滑。达到提升BRT客车操纵稳定性的效果。关键词：快速公交系统；客车；铰接系统；刚度参数；转向动态性能中图分类号：TH16；U463．4文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)10—0163—04InfluencesofNewArticulationSyst

3、emParametersonSteeringDynamicCharacteristics0fBRTVehicleJIANGYou—liang，CHENShi-an，HERen(SchoolofAutomotiveandTrafficEngineering，JiangsuUniversity，JiangsuZhenjiang212013，China)Abstract：TopreventfoldingcollisionoffrontandrearcarriagesofBRTvehicle，anewtype

4、articulations~temwhichCanprovidedampingtorqueandstiffnesstorqueatthesntimeisdesigned．BRTvehiclesteeringnonlineardynamicmodelandforcemodelofFleWarticulations~temtransmissionareestablished．Dynamicsimulationofchangingparametersarecarriedoutinthecircularmot

5、ionconditionwithsteeringwheelstepinput，andinfluencesofdampingparametersandstifnessparametersondyJmmsteeringcharacteristicofBRTvehicleareanalyzed．Theresultsshowthatthetraditiondarticulations~temonlyprovidingdampingtorqueCan’teliminatethecarriagesfoldingc

6、ollisionandyawvibrationnomatterhowthedampingparameterchanges．Furthemmre，foldingcollisionwillbringmedialaxlesideslip．Thenewarticulations~temwhichhasappropriatestifnessparameterCanovercomethecarriagesfoldingcollision，yawvibrationandmedialaxlesideslipefect

7、ively，andach&vegoodhandlingstabilityofBRTvehicle．KeyWords：BRT；Vehicle；ArticulationSystem；StifnessParameter；DynamicS~edngCharacteristic1引言2BRT客车转向运动的动力学模型BRT(BusRapidTransit，快速公交系统)客车由前后两个车体组成，中间通过铰接系统连接，发动机布置在后车体上，属顶推式铰接客车。铰接系统是连接两车体的关键部件，其传力性能直接影响到整车的操

8、纵稳定性。现有的铰接系统采用液压阻尼力提供回转力矩，若阻力矩过小，前后车体相对运动速度过快，折叠到极限角度时易造成车体碰撞，当地面提供给中轴轮胎的侧向力较小时(如雨雪路面等)，后车体容易将中轴侧向推出，目前尚未见到有关铰接系统参数对BRT客车转向动态性能的研究与报道。为防止BRT客车在转向时发生车体折叠碰撞，设计了一种在左右液压缸的液压臂上增设螺旋弹簧的新型铰接系统目，并通过建模与仿真分析了该系统阻尼和刚度参数对客车转向动态性图1BRT客车转向运动原理图