FLEXIBLE 2-DOF STEERING MODEL OF MULTI-AXLE HEAVY-DUTY VEHICLE

A flexible two degrees of freedom (2-DOF) steering model of multi-axlevehicle (MAV) is presented with considering the effect of frame flexibility based on the classic2-DOF model. A method to calculate the frame flexibility is derived by using three moments equation.The steering stability of MAV is analyzed. The steering performance of MAV is also researched infrequency domain. Simulation results show that the dynamic effects of flexible model are more severethan rigid model and the flexible effect of frame will weaken the steering stability of MAV.Different disposals of steering axles lead to different steering characteristics of MAV. Thein-phase steering mode improves the steering characteristics and stability at high speed. Theanti-phase steering mode increases the steering mobility at low vehicle speed.

双转向桥汽车操纵稳定性建模与仿真试验

以某双转向桥汽车为研究对象,建立二自由度模型,评价双转向桥汽车的稳态响应。运用Matlab软件对单转向桥汽车和双转向桥汽车在前轮角阶跃输入下的稳态响应进行仿真分析。结果表明,在一定车速下增大前轮转角,双转向桥汽车具有更小的转向半径和更小的质心侧偏角,能更好地保持车身稳定转向的能力。

单轴迫导向径向机构布置方案选型

传统转向架通过小半径曲线时,导向轮对的冲角大,轮轨磨耗严重。双轴迫导向转向架能有效减小轮对冲角,但结构复杂,而单轴迫导向转向架结构相对简单且能有效减小导向轮对的冲角,提高车辆的曲线通过性能。因此,文章以某工程车为研究对象,分别建立了采用传统转向架、单轴迫导向转向架和双轴迫导向转向架的工程车动力学模型,对比其曲线通过性能。同时,考虑牵引力和双向运行的影响,综合分析评估径向机构安装位置与动力轮对分布位置对工程车曲线通过性能的影响,得出单轴迫导向径向机构与动力轮对的最佳布置方案,并对采用此种单轴迫导向转向架的工程车的稳定性和曲线通过性能进行分析。结果表明,其临界速度略低于采用传统转向架和双轴迫导向转向架的工程车;安装单轴迫导向径向机构能够有效减小轮轴横向力、脱轨系数和轮对冲角;与采用传统转向架的工程车相比,其轮轴横向力降低了9.51%,脱轨系数降低了11.32%,一位轮对冲角降低了52.49%。

数字轨道胶轮列车全轴转向控制策略仿真

[目的]DRT(数字轨道胶轮列车)(以下简称“数轨列车”)具有多车厢、多转向轴的复杂走行结构,与传统胶轮列车具有较大差异,故需结合转向系统架构设计与响应参数,设计一种全轴转向控制策略,以实现数轨列车的平稳、安全、高效运行。[方法]分别对单节、双节、多节车辆建立数轨列车模型;通过建模成功将复杂的三编组车辆模型简化为四自由度刚体运动模型,将数轨列车的转向系统控制问题转化为对四个控制点的运动学控制问题,并提出了一种数轨列车全轴转向控制策略。[结果及结论]MATLAB软件仿真结果表明:提出的全轴转向控制策略方法,能够将数轨列车的运动轨迹偏差控制在10 cm内。

多轴车辆后桥转向技术综述及展望

回顾了应用于多轴车辆后桥转向技术的概念与技术。随着工业的迅速发展,大马力、高承载能力的车辆得到更多的应用,由此引发较多的转向问题,以多轴车辆需求为切入点开展研究,其行驶工况复杂,要求有足够动力的同时也要求有更好的操纵灵活性和操纵稳定性。目前后桥转向技术有机械式、全液压式、电控电动式以及电控液压式等,较先进且应用较广的为电控液压式。电控液压式后桥转向系统共有3种类型:一是通过电磁阀来控制液压缸,二是利用普通电机-变量马达控制液压缸,三是伺服电机-定量马达控制液压缸。研究讨论了这些不同类型的转向系统,详细描述各种类型的优点、缺点,并探讨了未来后桥转向系统的发展趋势。通过对后桥转向系统的研究,为提高多轴车辆转向性能的优化、实现网-机-电-液一体化的发展提供科研思路,为将来实现车辆转向智能化、精准化打下坚定的基础。

商用车双前轴电动转向系统的设计与匹配

为优化双前轴电动转向系统布置,保证Ⅰ、Ⅱ轴协调运动,文章以某多轴商用车为研究对象,探讨了一种电动转向器及电动推杆的配计算方法,并基于CATIA/DMU模块对转向系统杆系机构进行运动仿真分析,准确把握转向梯形及传动系统的运动规律,得出转向传动系统最优布置方案。通过该方法可避免后期因参数设计不合理导致的设计变更,从而缩短开发周期,降低开发成本和风险。

含缺陷车辆转向桥前梁部件极限承载规律研究

目的 研究车辆转向桥前梁在受损情况下的极限承载规律。方法 对转向桥前梁在破片高速侵彻作用下的破坏结果进行数值模拟研究,确定破片正侵彻转向桥前梁不同部位时的侵彻弹道。对含侵彻缺陷的转向桥前梁承受垂直载荷能力进行数值模拟研究。结果 确定了破片正侵彻转向桥前梁不同部位时的侵彻弹道约为圆形通孔。对于直径为1 cm的圆孔缺陷,当位于非易损区时,前梁达到极限承载时在易损区发生断裂,其极限承载能力约为无缺陷时70%;位于易损区时,前梁达到极限承载时裂纹会经过圆孔,其极限承载能力约为无缺陷时60%。以某典型车辆为例,计算得到前梁易损区圆孔缺陷直径超过1.8 cm时,前梁会在车辆的自重下发生塑性屈服。结论 转向桥前梁部件极限承载能力受缺陷尺寸和位置的影响,缺陷尺寸越大,前梁极限承载能力越小。当缺陷位于易损区时,前梁极限承载能力比同尺寸缺陷位于非易损区时更小。该结果可为转向桥功能失效分析提供参考依据。

基于AK-MCS法的新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠度分析

新能源汽车转向驱动桥半轴采用空心设计,与燃油汽车的结构形式有很大区别,针对电动汽车转向驱动桥空心半轴的最大等效应力与设计变量呈隐式复杂非线性关系的可靠度分析难题,文中通过将Kriging模型与蒙特卡洛(Monte Carlo Simulation,MCS)法相结合,提出了基于AK-MCS(Active Learning Kriging-Monte Carlo Simulation)法的新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠度分析方法。首先,采用Kriging代理模型构建新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴的最大等效应力的初始代理模型;其次,通过Kriging提供的学习函数和收敛准则逐步增加样本点,从而对初始最大等效应力的Kriging模型进行更新;最后,对更新后的Kriging代理模型计算新能源电动汽车转向驱动桥空心半轴的可靠度。结果表明:与MCS方法相比,基于AK-MCS方法的可靠度分析在时间上缩短2000余倍;与Kriging+MCS方法相比,基于AK-MCS方法的可靠度分析误差减小了50%。由此验证了基于AK-MCS方法空心半轴可靠度分析的高效性和准确性,为电动汽车转向驱动桥空心半轴可靠性的研究提供了理论依据,具有一定的工程意义。

特种重型高机动底盘转向系统的设计

特种多轴高机动运输车通常作为装备的运输承载底盘,因此对多轴高机动底盘进行研究开发十分必要.多轴高机动底盘具有车身长,车轴数多,轴距达,承载质量大的特点,其结构要比普通两轴汽车复杂的多,相比于两轴汽车,多轴越野车的动力学有个明显的特点就是为提高机动性而采用了多轴转向技术.本文是在某8X8重型装备运输车底盘为实现其高机动性,系统分析了双前桥转向系统以及应急转向系统.

基于双转向桥载货汽车制动的轴荷分配计算与优化

为解决双前轴载货汽车轮胎磨损、制动抱死等问题,文章利用理论力学原理,建立双转向桥载货汽车在制动状态下的轴荷计算模型,并通过整车试验验证模型的准确性,理论计算值和试验测量值误差在3%以内。利用此模型,结合实际,通过调整悬架参数对某8×4载货车的轴荷分配进行优化,使其无论在静止状态还是制动状态下轴荷分配更为合理,从而使其制动防抱死系统(ABS)发挥较优的效果。通过试验数据发现,优化后的车辆其最大制动减速度提高了1.3%,制动距离下降了1.1%。该模型及优化方法在工程上可推广应用,对提高多轴载货汽车制动性能有重要意义。

欧洲长型卡-挂组合列车的市场应用、相关法规及技术要点分析

长型卡-挂组合列车通过模块化的车辆组合,可显著提升运输效率、降低能耗、降低二氧化碳的排放,是值得探索的公路运输技术路线。据此,分析了欧洲长型公路列车的应用情况和相关的法规,对比探讨了各种组合方案,并结合欧洲各国的基础设施条件,从转弯半径、路桥承载等方面提出了一些技术要点和注意事项,介绍了牵引拖台、自转向车轴、主动倒车系统等相关装备的匹配和应用,为中国的公路列车发展作出一些积极的启示。

轴线模块半挂车大件装载位置确定方法及使用要点

本文对配车设计较为复杂的轴线模块半挂车,以尼古拉MDE车型为例,详细的介绍了液压鹅颈仰卧油缸与轴线模块前部部分轴线悬挂串联时,鹅颈施加在五轮鞍座上的力与串联的轴线轴压的比值关系。通过算例详细介绍了如何利用此比值关系确定大件装载位置的方法。介绍了轴线模块半挂车使用要点。

转向驱动桥轴叉结构设计及计算分析

轴叉是转向驱动桥中的关键零部件之一,其结构的合理性直接影响到整桥的转向及承载性能。文章从一款18t转向驱动桥轴叉的结构设计、材料选择、运动校核和计算分析等方面,详细阐述了轴叉的设计分析过程,并通过有限元分析从模拟仿真方面确定了设计产品的可行性,为相似产品的设计及分析提供了方法和理论支撑。

不同转向模式的多轴转向车辆性能分析

为解决重型车辆转向时的低速机动性和高速稳定性的问题,提出了多轴动态转向技术,并以三轴车辆为研究对象进行分析。首先建立多轴转向的二自由度车辆模型以及运动微分方程,为提高车辆的稳定性,以零质心侧偏角为目标,推导各轴间的转角比例系数及有关的状态空间矩阵、传递函数,使用MATLAB软件对不同转向模式下的操纵稳定性进行了稳态响应、瞬态响应以及频域响应的仿真。通过分析比较,说明采用多轴动态转向技术,车辆在转向时具有低速机动性高、高速稳定性好的特点。

多轴转向车辆转向机构优化设计

多轴转向车辆转向机构是车辆转向时实现内、外轮理想转角关系的核心部件。该文根据汽车车轮转向特性,利用阿克曼定理,应用ADAM S软件建立多轴转向车辆转向机构的仿真模型,同时对转向机构进行了优化。和传统的设计方法相比,这种方法提高了精度和效率。对其它多轴车辆转向机构的优化设计也有一定的参考价值。

车载式自行火炮多桥动态转向系统

讨论并建立了车载式火炮多桥转向二自由度模型动力学方程普适公式,分析了其固有属性,并在零侧偏角比例控制策略下分析了系统的转向中心位置、各桥转角比与车速的关系、最小转弯半径以及系统在时域和频域的响应。分析结果表明,多桥转向系统的稳定性取决于车辆的重心位置和轮胎的侧偏刚度参数,采用零侧偏角比例控制的方法控制多桥转向系统能够保证系统在任意速度下的侧偏角稳态值为零,侧向加速度稳态值也有大幅度的下降,并且横摆角速度在高速和低速下变化不大,系统反应更快捷,转向过程更平稳,显著地改善了车辆的操纵稳定性。

五轴转向重型汽车转向性能的研究

以多体系统动力学理论为基础,利用ADAMS建立了五轴转向重型汽车的整车虚拟样机模型,对该模型进行了仿真分析。由分析结果可知,转向轮转角越大,轮胎磨损越严重。为提高重型汽车的灵活性,延长轮胎的使用寿命,对该模型进行了优化。通过仿真分析可知,优化后的转向性能明显提高。同时分析比较了五轴转向重型汽车与前两轴转向重型汽车的转向性能,结果表明,五轴转向重型汽车转弯半径小,轮胎磨损小。

多轴液压助力转向系统匹配设计研究

多轴液压助力转向系统普遍存在转向杆系变形和断裂的问题。基于轮胎原地转向阻力矩的半经验公式,利用ADAMS和AMESim建立了某多轴转向车辆的机液联合仿真模型。在验证模型正确性的基础上,以转向杆系受力最小为优化目标,进行了转向油缸和轮胎原地转向阻力矩的匹配优化。研究发现,转向油缸与轮胎原地转向阻力矩的匹配关系对转向杆系的受力影响非常明显,优化后转向杆系受力显著减小。

基于单轴模型的轮式速差转向车辆的转向动力学分析

通过对速差转向车辆进行简化,建立了其2自由度动力学单轴模型。在此基础上,考虑转向时轮荷的转移,给出整车的动力学微分方程,继而研究车辆参数对速差转向性能的影响。结果表明,速差转向轮式车辆的速度瞬心位于车辆几何中心之前,其内侧车轮仅在转向半径较小时吸收功率。

五轴重型全轮转向汽车操纵稳定性分析

针对五轴重型汽车低速机动性差、高速稳定性不好的问题,建立了五轴汽车全轮转向的二自由度模型和运动微分方程,采用零质心侧偏角的控制策略,推导了各轴的转角比例系数及相关的状态空间矩阵及传递函数,对全轮转向、前两轴转向、第一轴转向3种转向模式下的操纵稳定性进行了分析比较。结果表明,五轴重型汽车采用全轮转向有利于提高低速转向时的机动性和高速转向时的稳定性。