Fcy1.5H汽车转向机构的优化设计

<正> 根据汽车设计理论,汽车转向机构的设计,应使汽车在转向过程中所有的车轮都处于纯滚动而无滑动状态,以减小汽车转向时的阻力,并减少轮胎磨损,也有利于增加汽车转弯时的稳定性。对于两轴汽车要满足这一要求,若每个车轮的轮胎都不产生偏离,则内外轮转角应有下列关系(如图1所示) ctgθ_o-ctgθ_i=DE-OF/BE=K/L……(1) 式中:θ_o——外轮转角θ_i——内轮转角L——轴距L——两轴销中心线延长线到地面交点之间的离距     

多刚体系统动力学在车辆转向机构设计中的应用

本文应用多刚体系统动力学的方法，对汽车转向系统和转向轮的姿态作了较全面、系统的分析，确定了转向系各参数对两转向轮偏转角和车轮外倾角的影响，为汽车转向机构设计提供了新的研究方法和可靠的技术依据。     

转向四连杆机构的参数分析及优化设计

利用动力学分析软件ADAMS，以汽车转向运动学为基础，对某矿用汽车转向四连杆机构进行了参数分析及优化设计。首先分析了转向机构中最小传动角对汽车转向横拉杆作用力的影响。其次，分析了机构底角和转向臂长度两个变量对汽车转向轮转角误差及转向时间的影响。最后，以转向过程中外侧车轮实际转角与理论转角误差最小为目标函数，应用ADAMS软件完成了转向四连杆机构的优化设计。     

汽车转向轻便性试验数学解析研究

文章分析了作用于汽车转向轮的转向力矩,并给出了转向轮回正力矩和转向阻力矩的计算公式;根据此公式建立了汽车转向行驶时转向力矩、车轮转角、转向盘转角间的解析关系,并在此基础上参照标准推导出了汽车轻便性试验解析计算方法,通过试验验证了该解析计算方法的正确性,为汽车开发提供了理论参考。     

拖拉机转向机构的计算机作图法设计

在设计拖拉机转向机构时,通常采用转向梯形机构或双拉杆空间机构来实现其转向特性要求。由于后者可以使两导向轮的偏转角更接近于无侧滑要求,且所得导向轮的偏转角较大,双拉杆转向机构是布置在拖拉机前部两侧。     

非接触式汽车轴距差动态检测方法

针对已有汽车轴距差检测方法存在的缺陷,提出一种基于立体视觉的非接触式汽车轴距差动态检测方法。该方法基于双目立体视觉成像原理及轴距差测量模型,应用已标定的摄像机采集车轮图像,采用数字图像处理技术对车轮轮毂图像特征进行提取;建立三维重建模型;为得到轮毂中心坐标,采用最小二乘法对轮毂的50个边界点进行拟合;针对曲线行驶时产生的曲线补偿差值,建立曲线矫正模型,应用Matlab对20个偏转角β进行拟合验证。研究结果表明:通过实车实验及3种不同检测方法对比分析,本系统具有可靠的稳定性,满足车辆检测要求。     

线控主动四轮转向汽车控制策略研究

目的 针对线控四轮转向汽车横向稳定性不足及控制鲁棒性差等问题,提出一种主动转向反馈控制策略。方法 使用Simulink搭建线控转向系统转向执行机构动力学模型,将MATLAB/Simulink与Carsim联合仿真,建立线控四轮转向整车模型;基于二自由度模型分析横摆角速度和质心侧偏角对汽车稳定性的影响,推导理想的横摆角速度和质心侧偏角;以横摆角速度增益恒定为依据设计理想传动比,得到期望前轮转角,以横摆角速度误差为控制量设计模糊控制器得到附加前轮转角对期望转角实时修正,实现前轮主动转向;针对横摆角速度和质心侧偏角与理想值之间的误差,加权得到稳定性控制目标;设计自适应积分滑模反馈控制策略输出后轮转角,对理想值进行跟踪,实现后轮主动转向。结果 仿真实验结果表明：所搭建的线控转向系统能够准确反映汽车动力学特性。相比无控制的机械前轮转向汽车与横摆反馈控制的四轮转向汽车,线控主动四轮转向汽车在双移线工况下将质心侧偏角控制在0值附近波动,横摆角速度跟踪误差控制在1.149 deg/s以内;在角阶跃工况下将质心侧偏角稳态值控制在0.065 deg,横摆角速度稳态值误差为0.074 deg/s。结论 线控...     

汽车前轮定位及回正力矩和转向力的计算

为了正确设计汽车转向轮定位参数,分析了转向轮各定位参数的作用,提出了各定位参数使转向轮形成自动回正力矩和使转向盘需要转向力的计算方法及公式.以东风EQ140和EQ140-1型中型汽油货车为例,按国标设定的条件,定量地计算了各定位参数形成转向轮自动回正力矩和需要转向盘转向力的具体数值.计算结果表明:主销的后倾角γ与内倾角β是形成转向轮回正力矩和需要转向盘转向力的主要因素,而主销偏距c及其他参数对其影响不大;该型货车转向轮总回正力矩65.680N·m偏小,转向盘总转向力22.039N远小于国家标准规定的245N.研究认为:该型货车主销的后倾角γ和内倾角β设计保守偏小,空载时转向轮回正能力和转向盘手感不足.     

飞机在牵引转弯工况下的运动轨迹仿真与分析

为降低民航飞机在牵引车牵引转弯工况中与机场其他设备发生磕碰的事故率,提高民航牵引安全,基于PRT法(直角坐标-极坐标-切线法)建立了飞机—牵引车系统在牵引转弯工况下的运动学模型,采用MATLAB迭代计算并探究了民航飞机在牵引车牵引转弯工况中的运动轨迹特性及飞机前轮转角变化情况,分析了不同牵引车轴距和抱轮机构位置对于飞机运动轨迹及飞机前轮转角变化情况的影响。结果表明：减小牵引车轴距及前移抱轮机构位置可以有效提高飞机在牵引转弯工况中的转向灵活性和运行安全性,以供在实际生产及设计过程中参考。     

双前桥转向三轴汽车的操纵稳定性

双前桥转向三轴汽车的前两桥转向角比值会对车辆操纵稳定性产生影响,建立了包含轮胎魔术公式的双前桥转向三轴汽车2自由度运动微分方程,数值仿真了汽车对转向轮角阶跃输入的稳态和瞬态响应,对比了前两桥转向角比值对几种轴距和质心位置不同的汽车稳态和瞬态响应的影响,得到了稳态横摆角速度增益、反应时间和超调量等操纵稳定性指标随前两桥转向角比值变化的规律.结果表明根据车辆设计参数改变前两桥转向角比值可以改善车辆操纵稳定性.     

汽车主销偏移距和后倾距的变化规律研究

为了分析汽车在低速时的转向回正性能,采用图形变换的方法,研究了转向轮绕主销转动过程中主销偏移距和主销后倾距的变化规律。计算结果表明,在转向轮转向轮转角逐渐增大的过程中,主销偏移距变化不大,但是主销后倾距变化明显,外转向轮的主销后倾距逐渐减小,内转向轮的主销后倾距逐渐增大,这对汽车回正性能有明显影响。进行实车试验,试验结果支持上述理论分析,说明该分析方法的有效性。     

双横臂独立悬架转向梯形机构断开点的优化

利用D-H坐标系建立双横臂独立悬架四杆机构各杆的杆坐标系，求出各个杆坐标系之间的转换矩阵，对双横臂独立悬架进行位移分析，确定车轮跳动时前束变化量的关系式，同时考虑汽车在转向时，内外车轮转角应尽可能地符合Ackerman转向几何条件。综合这两个关系求得转向梯形断开点位置的确定方法、通过实例验证了这个方法的有效性。此法简单明了，易于编程。     

推靠式旋转导向井眼轨迹预测与控制方法

旋转导向钻井系统是现代导向钻井技术的发展方向。通过导向机构调节导向参数来预测和控制井眼轨迹,是旋转导向钻井系统的关键技术之一。为解决推靠式旋转导向钻具的导向力和工具面角对井眼轨道的控制问题,对导向力分别在井斜平面和方位平面进行解耦;并应用了纵横弯曲理论建立了底部钻具组合三维力学分析模型,得出了导向参数与钻头侧向力和转角的定量关系。在考虑钻头和地层的各向异性因素的影响下,利用在UPC模型基础上提出的有效钻力的概念,通过计算钻头有效钻力来预测实钻过程中的钻进趋势。在此理论基础上,计算了按设计的井眼轨道钻进所需要的导向参数,并讨论了井眼轨迹参数、钻压、钻头各向异性参数和地层参数对钻具导向性能的影响;分析了其中的规律,并得出只有综合考虑上述各项因素,才能准确计算出导向参数,确保钻头沿设计轨迹钻进,也为旋转导向井眼轨迹控制提供了理论依据。     

FSC赛车转向梯形机构断开点仿真与优化设计

为减小某赛车转向时前轮的磨损,利用ADAMS/CAR软件,建立了某FSC赛车前悬架和转向系统的多体动力学模型,并进行了前轮同向跳动仿真和转向仿真.借助于ADAMS/INSIGHT,选取设计变量,设置约束条件,建立目标函数,对双横臂独立悬架的断开式转向梯形机构的断开点位置进行了优化设计后,再次进行双轮同向跳动和转向仿真分析.仿真结果表明,优化后的车轮前束角随车轮上下跳动的变化量明显减小,转向特性曲线更加接近理想转向特性曲线,减少了转向时的前轮磨损.     

永磁同步电动轮装载机性能试验研究

对永磁同步电动轮驱动技术在装载机上的性能表现进行了理论与试验分析,表明基于弱磁控制算法的永磁同步电动轮能完全适应装载机的行驶、制动、牵引和转向等各种工况,也能相互高效协同工作.用改造的ZLM15B装载机在水平水泥路面上进行了上述工况试验.试验数据表明,永磁同步电动轮在行驶和牵引工作时效率可达90%以上,能自适应差速转向,制动过程中电动轮之间转速、转矩的一致性非常好.     

用可编程控制器实现的重型平台运输车转向控制系统

根据 1 30t升降平台运输车对转向系统的特殊要求 ,通过分析转向驱动机构的传动特性 ,采用C2 0 0HG可编程控制器为核心设计了该车的转向控制系统 ,编制了控制软件 在以PID为基础的控制算法中结合车轮的不同位置和偏转方向进行计算修正 ,达到了车轮在所处的任意位置向左或向右偏转时 ,转向系统的工作速度特性都基本保持一致 从而使转向过程中各车轮组之间的偏转关系始终满足车辆转向特性要求 ,实现转向控制系统的准确、稳定和快速灵敏     

线控独立转向-悬架导向机构的设计与分析

为了消除车轮跳动过程中悬架导向机构与转向杆系的干涉,实现精确独立转向,提高系统集成度,使无驱动半轴传动的全轮线控独立转向电动汽车前后轮采用相同的独立悬架-转向轮模块化结构,提出了一种一体化线控独立转向-悬架导向机构.根据空间机构学理论推导出该导向机构运动分析公式,利用MATLAB分析了单一变量对悬架动力学参数的灵敏度,确定优化设计变量.运用ADAMS/Car建立该导向机构的虚拟样机模型,在ADAMS/Insight模块中对其进行运动学灵敏度分析,找出关键优化设计变量并对其优化,改善悬架运动性能.     

轿车转向杆系的优化设计

汽车转向杆系的设计对轮胎的磨损和车辆的操纵稳定性都有一定的影响。在对轿车转向杆系进行优化设计的过程中,运用位移矩阵法对MacPherson式悬架和齿轮齿条式转向系统的转向杆系进行了空间运动学分析,给出了前轴内、外轮转角关系的计算方法。综合考虑转向速比、轮胎的磨损及车辆的操纵稳定性要求提出了优化目标函数,并采用可变容差法进行求解。开发了悬架的运动分析及转向杆系的优化设计程序。运用该程序对一例实际车型进行了计算,其结果与试验值符合较好,表明该优化设计方法具有较高的准确性及一定的工程应用价值。     

调制式旋转导向系统导向力"等力合成模型"的建立与分析

导向力的形成机理是研制旋转导向工具的核心。在深入研究国外旋转导向工具的基础上,参考导弹制导原理,提出了调制式旋转导向工具新的导向方式,建立了导向力"等力合成模型",并对其影响规律进行了分析。结果表明,这种导向方式与PowerDriveSRD导向系统相比,有其独特的优点。控制面不稳定程度对合导向力的影响并不很大,在控制面摆动度达14°时,合导向力仅下降1%。这为调制式旋转导向工具稳定平台的研制提供了宽松的约束条件。