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多轴转向汽车运动分析与仿真

杨新明  
【摘要】: 近些年来,由于专用汽车和工程车辆向大型化、重型化发展的趋势,使得重型和超重型车辆发展很快。国外专用汽车的产量明显以重型居多,其原因主要是重型专用汽车经济效益好和重型车功率大、强度高,有中、小型专用车无法替代的优点。国家实施扩大内需和西部大开发战略,为我国汽车工业的发展提供了更为广阔的空间。加强西部的公路及基础设施建设,将对汽车市场起到强有力的拉动作用,尤其是对重型货车、各种重型专用汽车、矿用车的需求将明显增加。重型车的转向性能直接影响到整车的机动灵活性,操纵稳定性和使用经济性。最佳的转向过程要求所有的车轮都处于纯滚动而无滑动状态,或只有极小的滑移。否则过大的滑移会加重轮胎的磨损,增加车辆的使用成本。对于超长的重型车,只有设计合理的转向传动机构才能满足国家有关标准对汽车最小转弯直径的要求。合理的转向传动机构能减小转向阻力,再配上适当的液压动力辅助转向,达到转向轻便的目的。本文利用有关汽车理论和连杆机构运动学的有关知识,在消化,吸收,归纳,总结前人的成果上,系统,全面地对多轴转向汽车的转向梯形,纵向传动机构进行理论分析,建立多轴转向汽车的运动模型。在此基础上,首先利用优化设计的思想和方法对转向梯形,转向连杆机构的主要参数(转向梯形机构的主要参数为梯形底角和梯形臂长;纵向传动机构的传动比)进行优化设计。然后利用运动仿真软件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System)对优化前后的结果进行对比。结合江汉油田第四机械厂的“ZJ30钻机底盘多轴转向系统优化设计”项目的研究,对转向梯形机构和转向传动机构的部分结构参数进行了优化,实践证明取得了良好的经济效益。


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