多轴转向车辆单轴转向系统的匹配模型.pdf

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1、第8期机械设计与制造2014年8月MachineryDesign&Manufacture173多轴转向车辆单轴转向系统的匹配模型庞文杰，王云超，李耀旭(集美大学机械与能源工程学院，福建厦门361021)摘要：基于多轴车辆单轴转向系统匹配优化设计的理念，通过构建动态空间异面直线距离的方法，建立了双回路液压助力转向车桥的油缸输出力与轮胎转向阻力矩实时平衡方程。为了减小转向系统中各个构件的受力，降低转向驱动油缸之间的耦合干涉，基于协调平衡方程建立了单轴转向系统的动力学模型和虚拟样机模型。仿真分析了单轴转向系统中各构建的受力，通过两种模型的仿真对比分析，验证了模型的正确

2、性。为转向系统中驱动构件、执行构件、链结构件的匹配设计理论奠定了基础。关键词：匹配模型：平衡方程；优化设计中图分类号：TH16；463．42文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)08—0173—03MatchingModelofSingleAxleSteeringSystemofMulti-AxleSteeringVehiclePANGWen-jie，WANGYun-chao，LIYao—xu(CollegeofMechanicalandEnergyEngineering，JimeiUniversity，XiamenFujian361021，Ch

3、ina)Abstract：Basedonmatchingoptimizationdesignconceptforthesingleaxlesteeringsystemofmulti-axlesteeringvehicle，thered-timeequilibriumequationsbetweencylinderoutputforcesofdual--circuithydraulicassistedsteeringsystemandtirestaticsteeringresistancetorqueswerebuiltbythemethodofbuildingd

4、ynamicspace--coplanarlineardistance．Inordertoreducetheforcesofeachcomponentforsteerings~temanddecreasetheinteractionofsteeringdrivingcylinders，dynamicmodelandvirtualprototypemodelofsingleaxlesteeringsystemwerebuilt，acco~ingtocoordinationandequilibriumequations．"Theforcesofeachcompone

5、ntforsingleaxlesteeringsystemweresimulated,Thecomparisonsofsimulationresultsverifiedthecorrectnessofthereal-timeequilibriumequations．Ithtidfoundationformatchingde,i~s}oryofdrivinglinks，executivelinksandjointinglinks．KeyWords：MatchingModel；EqlliI．b—umEquation；OptimizationDesign1引言因此，从

6、转向油缸与轮胎转向阻力矩的匹配关系人手，通过建立单轴转向杆系的动力学模型，对单轴转向系统匹配设计理论随着国民经济的快速发展，尤其是城镇化速度的加快，对于进行研究。大型工程车辆的需求越来越多。为满足大型车辆对转向灵活性、操纵稳定性的要求，多轴转向技术应运而生。目前，国内多轴转向2转向机构模型系统主要有机械式液压助力转向系统、全液压动力转向系统、机由于转向油缸与轮胎转向阻力矩的匹配关系决定了转向杆械式液压助力和动态转向相结合的双转向系统【l1。系的受力状况，所以轮胎原地转向阻力矩和油缸的驱动力矩模型在多数机械式液压助力转向系统中，存在着驱动油缸设计、是进行匹配设计的

7、基础。横拉杆设计不合理等问题，由此造成个别杆件受力过大、经常会2．1轮胎原地转向阻力矩模型出现转向杆件变形甚至断裂的情况，从而影响多轴转向车辆的安，，P，)=兰sin(carctan(Ea+a0))(1)全性。而造成这些问题的根源主要在于转向系统匹配设计的不合Vp理。因此，有必要针对多轴转向系统匹配设计理论和方法进行研式中：直轮荷；卜轮胎气压-路面摩擦系数；6—待拟合究。参数；定曲线峰值；c、E-_分别决定曲线的刚度和形目前，关于多轴转向系统的研究，主要从数学模型[2-31、虚拟状；定曲线初始值。样机模型的角度对转向杆系进行分析和优化鸱，而缺乏系统分2-2转向油

8、缸驱动力矩模型析与设计的