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液压模块式组合半挂车转向系统仿真及结构优化设计
| 论文题名： | 液压模块式组合半挂车转向系统仿真及结构优化设计 |
| 关键词： | 半挂车;转向系统;结构优化;优化设计;液压模块;拼接形式;参数化模型 |
| 摘要： | 本文首先对液压模块式组合半挂车转向系统研究的课题背景进行了介绍，结合组合挂车的发展趋势和项目委托企业的实际要求，阐述了本课题研究的必要性和迫切性，以及研究的主要目的和意义。在详细分析了车辆转向机构国内外现状的基础上，综合考虑企业的具体要求，提出了本文研究的主要内容。 然后，分析了液压模块式组合挂车的总体结构及主要技术特点，介绍了组合挂车的拼接形式，并着重论述了转向系统的结构特点、转向实现方式、中心转向板和转向节板的构造特征以及不同拼接形式的杆系布置变化规律等内容。 接着，从阿克曼原理出发分析了多轴转向和全轮转向车辆的理论转向特性，推导了以6轴线单车模块为基本拼接单元的组合半挂车理论转角公式，提出了多种拼接形式全轮转向时计算各车轮实际转角的矩阵变换算法，并利用该算法推得6轴线单车模块各车轮实际转角公式，在此基础上给出了组合半挂车转向机构优化设计的一般数学模型。 在对组合挂车转向机构结构特点研究分析的基础上，进行模型简化和参数化建模研究，利用ADAMS参数化建模方法，在兼顾工作量、计算规模和计算时间的前提下，通过合理简化建立了四种典型拼接形式的参数化模型。应用所建模型进行运动仿真，得到了车轮实际转角与理论转角的差值。 提出了转向机构优化设计的通用目标函数表达式，建立了四种典型拼接形式转向机构优化设计的数学模型，利用整体坐标和局部坐标相结合的变量缩减及等式约束消除法，分别对四种拼接形式的转向机构进行了优化设计。通过优化，1纵队6轴线拼接形式的目标值下降38.4％，1纵队12轴线下降22.8％，1纵队18轴线下降18.2％，1纵队24轴线下降23.2％，转向性能均有较大改善。在此基础上为了提高设计效率，为企业设计人员提供方便、实用的设计工具，利用ADAMS的二次开发功能设计实现了转向杆系优化设计的专用模块。 本文最后设计了面向用户的组合挂车拼车方案查询模块，并在Dreamweaver平台下实现了该模块，最后运用该模块查询了1纵队6轴线拼接形式下转向拉杆的布置信息。 本文的研究不仅为企业设计人员进行组合挂车转向系统的研究提供了参考和依据，解决了企业的实际问题，还为组合挂车转向机构的优化设计提供了方便实用的工具，提高了设计效率。对组合半挂车转向系统的研究为同类研究提供了新的思路和可行的具体路线，具有现实意义和研究价值。 |
| 作者： | 乔媛媛 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 马力 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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