重載車(chē)輛與其他運(yùn)輸車(chē)輛相比有一些顯著特點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)效益好,功率大,強(qiáng)度高等。為保障重載車(chē)輛良好的轉(zhuǎn)向性能,必須對(duì)這些特點(diǎn)及由此引發(fā)的問(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究。對(duì)于載貨車(chē)慣常采用的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu),大的轉(zhuǎn)角設(shè)計(jì)很容易造成轉(zhuǎn)向輪與周邊部件干涉及轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)卡死、左右轉(zhuǎn)向不對(duì)稱(chēng)等后果。 本文針對(duì)的是一種重載車(chē)輛新型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)：中心臂六桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行了分析研究,該轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是針對(duì)梯形機(jī)構(gòu)大轉(zhuǎn)角處容易出現(xiàn)死點(diǎn)的不足提出的,該機(jī)構(gòu)能夠滿足重載車(chē)輛的轉(zhuǎn)向大轉(zhuǎn)角要求；與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相比較,簡(jiǎn)化了縱向傳遞機(jī)構(gòu)形式。 由于汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性是影響汽車(chē)高速安全性的重要因素。因此,如何設(shè)計(jì)高速汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性成為目前汽車(chē)行業(yè)普遍關(guān)心的問(wèn)題。本文還著重研究了直接影響汽車(chē)操縱穩(wěn)定性的關(guān)鍵部件,即轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和動(dòng)力學(xué)分析。主要工作如下：虛擬樣機(jī)技術(shù)和多體動(dòng)力學(xué)的理論分析,整體把握了解虛擬樣機(jī)技術(shù),重點(diǎn)研究了虛擬樣機(jī)ADAMS的建模、仿真及剛?cè)狁詈稀７治隽硕囿w動(dòng)力學(xué)理論,其中重點(diǎn)研究了柔性體模態(tài)集成法和集成有限元模型的多體理論。 二、在充分理解轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對(duì)已設(shè)計(jì)完成的重載車(chē)輛新型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),建立了空間分析模型,應(yīng)用虛擬樣機(jī)技術(shù)聯(lián)合有限元軟件對(duì)中心臂六桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行了剛?cè)狁詈戏治觥?duì)比仿真結(jié)果,確定了設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)存在的問(wèn)題并加以改進(jìn)。 三、運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)理論,對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)空間桿系進(jìn)行了目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì),從而最大程度地提高車(chē)輛的操縱穩(wěn)定性。利用MATLAB編寫(xiě)程序?qū)D(zhuǎn)向傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,對(duì)原有模型存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析和改進(jìn)。 四、對(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的桿件進(jìn)行了詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析,得出了全面的動(dòng)態(tài)約束方程。利用Simulink仿真工具,對(duì)基本的桿件建立了仿真模型,并進(jìn)行仿真,求解出了桿件所受的載荷。 通過(guò)上述分析和研究,實(shí)現(xiàn)了對(duì)重載車(chē)輛兩軸連桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的剛?cè)狁詈戏治?解決了該轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的關(guān)鍵問(wèn)題；同時(shí)本文研究成果也可以對(duì)以后相關(guān)課題的研究有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類(lèi)】：U463.4;TH112
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 本課題的研究狀況
        1.2.1 多軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的相關(guān)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 剛?cè)狁詈隙囿w系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)在汽車(chē)動(dòng)力學(xué)研究中的應(yīng)用
    1.3 本課題的研究對(duì)象、意義及內(nèi)容
        1.3.1 本課題的研究對(duì)象
        1.3.2 本課題的意義
        1.3.3 主要內(nèi)容
2 虛擬樣機(jī)技術(shù)和多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)
    2.1 引言
    2.2 虛擬樣機(jī)技術(shù)
        2.2.1 虛擬樣機(jī)技術(shù)概述
        2.2.2 虛擬樣機(jī)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
        2.2.3 虛擬樣機(jī)技術(shù)的應(yīng)用
        2.2.4 虛擬樣機(jī)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
    2.3 ADAMS軟件
        2.3.1 ADAMS軟件的特點(diǎn)
        2.3.2 ADAMS軟件主要模塊
    2.4 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論
        2.4.1 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究概述
        2.4.2 多體動(dòng)力學(xué)模型
        2.4.3 多體動(dòng)力學(xué)理論
    2.5 多剛體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)
    2.6 多柔體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論基礎(chǔ)
        2.6.1 離散化方法
        2.6.2 模態(tài)集成法
        2.6.3 集成有限元模型的多體理論分析
        2.6.4 柔性多體動(dòng)力學(xué)方程的建立
    2.7 多體動(dòng)力學(xué)理論在ADAMS軟件中的運(yùn)用
    2.8 本章小結(jié)
3 剛?cè)狁詈限D(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)仿真模型的建立及仿真分析
    3.1 新型轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的模型的驗(yàn)證
        3.1.1 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)模型
        3.1.2 轉(zhuǎn)向性能對(duì)比分析
    3.2 ADAMS/FLEX中的柔性體
    3.3 柔性體部件模型的建立
        3.3.1 模態(tài)綜合法的簡(jiǎn)介
        3.3.2 模態(tài)中性文件的生成
        3.3.3 連桿的柔性體模型
    3.4 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型
        3.4.1 輪胎的受力
R'>        3.4.2 轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向阻力矩MR

    3.5 仿真及結(jié)果分析
    3.7 本章小結(jié)
4 雙軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)數(shù)學(xué)模型的建立及優(yōu)化
    4.1 雙軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)
        4.1.1 基本轉(zhuǎn)向理論
        4.1.2 設(shè)計(jì)方法選取
        4.1.3 雙軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型的建立
    4.2 雙軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的優(yōu)化
        4.2.1 機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論
        4.2.2 雙軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)優(yōu)化分析
    4.3 基于MATLAB的總體模型求解
        4.3.1 MATLAB簡(jiǎn)介
        4.3.2 MATLAB優(yōu)化工具箱的簡(jiǎn)介
        4.3.3 應(yīng)用MATLAB優(yōu)化函數(shù)求解整體數(shù)學(xué)模型
        4.3.4 求解結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
5 中心臂六桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的MATLAB軟件仿真
    5.1 基本連桿機(jī)構(gòu)的仿真
        5.1.1 機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真
        5.1.2 機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)仿真
        5.1.3 MATLAB中的Simulink仿真
    5.2 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)分析
        5.2.1 AB桿的MATLAB運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模塊
        5.2.2 RRRⅡ級(jí)桿組運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模塊
        5.2.3 6RⅢ級(jí)桿組的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真模塊
        5.2.4 AB桿的動(dòng)力學(xué)仿真模塊
        5.2.5 RRRⅡ級(jí)桿組動(dòng)力學(xué)仿真模塊
        5.2.6 6RⅢ級(jí)桿組的動(dòng)力學(xué)仿真模塊
    5.3 中心臂六桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)MATLAB動(dòng)力學(xué)仿真
        5.3.1 中心臂六桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)
        5.3.2 中心臂六桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)MATLAB仿真模型
        5.3.3 中心臂轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)MATLAB仿真結(jié)果
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
    作者碩士期間發(fā)表論文

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