硕士论文-基于adams的车轮定位参数及转向机构优化设计.pdf

天津大薯瑚,汪■舟●硕士学位论文天津大学研究生院学科专业:作者姓名:指导教师:月机械制造及自动化李双义教授董恩国中国近代第一所大学
中文摘要保持正确的前轮定位可以确保车辆直线行驶的稳定性及操纵的轻便性,确保转向系统的自动回正性能;正确的转向机构设计可以保证各转向轮之间协调的转角关系。资料统计表明车轮定位参数及转向机构的不正确设计是导致轮胎异常磨损的重要因素,由车轮定位及转向机构引起的故障占整车故障的%左右,所以研究车轮定位参数及转向机构的运动特性及设计方法尤为重要。本课题以多刚体系统动力学理论为基础,利用机械多体动力学分析软件建立了汽车悬架及转向机构迨阶O蚧购投峡J阶O蚧的多体动力学参数化仿真模型,通过改变参数值ㄎ徊问⒔峁共问⒃睾傻,仿真分析了定位参数、转向机构及定位参数之间的相互影响等性能。并且,比较了两种模型运动特性的差异。最后,将仿真数据信息集成到质量工程软件中,应用软件编写的数学模型完成了定位参数、转向机构及液压转向系统作用点的优化设计。在仿真研究中得到了车轮定位参数的运动规律,转向机构的运动特性等。研究的主要内容包括:汽车行驶中,定位参数之间的相互影响;改变汽车的结构参数及车速、载荷等,定位参数的变化;前轮反向激振,定位参数的变化;定位参数与车轮转角关系等。仿真研究发现:汽车静止状态与行驶状态的定位参数值及转向过程中内外侧车轮实际转角存在差异。传统的设计方法以汽车静止状态进行优化设计,这种优化方法存在缺欠。所以,课题以汽车行驶状态对定位参数及转向机构进行优化设计,这种设计方法更符合汽车的实际应用情况;汽车的载荷、车速同时影响车轮定位参数、车轮转角的变化,所以以汽车重载及常用车速对定位参数、转向机构进行优化;仿真模型输出的液压系统作用力大于数值计算方法所得的作用力,在零部件强度校核时应以模型输出的作用力为准。关键词:定位参数转向机构液压系统仿真优化设计
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学位论文作者签名::名矽厂年,月矽日学位论文版权使用授权书签字日期:夕彩年』一月刃日独创性声明或撰写过的研究成果,也不包含为获得叁垄盘堂或其他教育机构的学位或证本学位论文作者完全了解叁盗盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权苤洼盘生可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学投向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签签字日
课题研究的目的和意义第一章绪论轮胎正常报废,则是万条,其余万条轮胎因为达不到里程而提前报废,假保证各转向轮之间有协调的转角关系。若是转角关系不正确,也将增大轮胎转向行驶日本东洋株式会社的苫野浩幸工程师在我国从南向北对醣ǚ下痔ソ辛艘次系统调查,%的轮胎,除去部分因气压过高或过低而导致意外损伤报废,转向机构及车轮定位参数不正确也是导致轮胎损坏的重要原因【俊目前,我国汽车保有量为万辆,如果每辆车每年跑蚬ɡ铮痔ナ倜万公里计算,一辆车一年要换跆ィü;蛱趼痔ァH绻挥%的如平均只跑了万公里,则实际至少要换万条,即浪费蛱趼痔ィ绻每条轮胎<扑悖褪亿元。文献【恐谢固岬耆毡救ü凳温痔ヂ芳欤灿境到邮芗查,%,异常磨损占%,气压不当占%。我国汽车保有量万辆,如果我国汽车的轮胎状况与日本相似,发生轮胎异常磨损的车辆也占%,则是,万辆,就是说有蛱趼痔ゴυ诜正常磨损状态。轮胎异常磨损严重时,由于局部胎壁过薄,常常造成高速行车中突然爆胎事件,酿成事故。据许多高速公路管理部门统计,爆胎已经成为高速公路上的头号杀手。前轮定位失准造成方向发抖、跑偏、发飘,也易引发行车事故,资料统计表明:由车轮定位引起的故障占整车故障的%左右。因此,正确设计前轮定位参数的重要性是显而易见的。另外,转向系是用来保持或者改变汽车行驶方向的机构,在汽车转向行驶时,应时的磨损。日前,国内外在汽车系统动力学相关领域的研究只钤荆瞪杓菩幸嫡尤工设计向计算机优化设计,向疌等设计手段转化,使设计、生产一体化,提高新产品质量,降低设计周期。将汽车系统动力学与计算机仿真、优化技术结合起来,不但可以使设计人员能在设计阶段对自己设计的产品性能进行预测,对设计的结构参数进行优化,还可以减少试制样车造成的浪费。总之,应用汽车系统动力学仿真研究是现代汽车设计不可缺少的部分,研究车轮第一章绪论