斯太爾汽車雙前軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分析(1380).

1、斯太爾汽車雙前軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分析及其應(yīng)用摘要 本文在對斯太爾重型汽車的雙軸轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上建立了數(shù)學(xué)模型， 研究了各部分 的傳動過程，并采用 MATLA爵言編寫了轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)分析程序，對雙軸轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向軸內(nèi)外輪之間，前后 輪間的轉(zhuǎn)角匹配，以及最小轉(zhuǎn)彎半徑的匹配關(guān)系進(jìn)行了優(yōu)化。關(guān)鍵詞 雙軸轉(zhuǎn)向 數(shù)學(xué)模型 轉(zhuǎn)角匹配 最小轉(zhuǎn)彎半徑、尸、 亠一 前言隨著我國新的道路運(yùn)輸法規(guī)的實(shí)施及高速公路總里程的迅猛增長，大噸位、多軸（四軸及以上）車以其明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，越來越受到市場的青睞。多軸汽車一般具有二個或多 個轉(zhuǎn)向軸，為避免車輪在轉(zhuǎn)向過程中發(fā)生的橫向滑移，實(shí)現(xiàn)純滾動，在設(shè)計中應(yīng)使所有車 輪的軸線在任一瞬時

2、都交于一點(diǎn)，各轉(zhuǎn)向車輪的轉(zhuǎn)角均應(yīng)保持一定的對應(yīng)關(guān)系。為達(dá)到這 一點(diǎn)，對整體式梯形機(jī)構(gòu)而言，同一轉(zhuǎn)向軸的內(nèi)外兩個車輪的轉(zhuǎn)角關(guān)系可通過合理選擇梯 形機(jī)構(gòu)的有關(guān)參數(shù)來近似的實(shí)現(xiàn)。不同轉(zhuǎn)向軸的同側(cè)車輪的轉(zhuǎn)角匹配則通過合理設(shè)計轉(zhuǎn)向 傳動機(jī)構(gòu)的連桿參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。圖（1）即為雙軸轉(zhuǎn)向汽車的轉(zhuǎn)角分析圖。二 雙軸轉(zhuǎn)向汽車的基本原理雙前軸轉(zhuǎn)向汽車在轉(zhuǎn)向過程中，要避免車輪橫向滑移，車輪保持純滾動，所有車輪都必須繞同一瞬時中心點(diǎn)轉(zhuǎn)動，各轉(zhuǎn)向車輪的轉(zhuǎn)角應(yīng)保持一定的對應(yīng)關(guān)系。圖（1）即為雙軸轉(zhuǎn)向汽車轉(zhuǎn)角分析圖，為保證汽車轉(zhuǎn)彎行使時，全部車輪繞同一瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，在 忽略輪胎側(cè)偏影響的情況下，汽車一、二軸內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角應(yīng)滿足如

3、下關(guān)系：ctg :111312IIIII666aa06 2V4蹈圖（1）雙軸轉(zhuǎn)向汽車?yán)碚撧D(zhuǎn)角分析圖二 ctgLL 1Bctg 二=ctg :LL 2(1)LL 2LL 1其中：B 轉(zhuǎn)向主銷中心線延長線與地面交點(diǎn)之間的距離；第I,U轉(zhuǎn)向軸外輪轉(zhuǎn)角；-,'第I,U轉(zhuǎn)向軸內(nèi)輪轉(zhuǎn)角；LL1 , LL2 第I,U轉(zhuǎn)向軸與過轉(zhuǎn)向中心且垂直于汽車軸線的直線間的距離;滿足了上述三個關(guān)系，則既保證了內(nèi)外輪轉(zhuǎn)角間的匹配，又保證了前后輪間的轉(zhuǎn)角匹配， 理論上就保證了各車輪繞著一個瞬時轉(zhuǎn)向中心旋轉(zhuǎn)，避免了車輪的橫向滑移。1 雙軸轉(zhuǎn)向理論轉(zhuǎn)角的計算由式（1）、（2）和（3）我們可以得到以下的公式:-ctg(ct

4、g -LB1)3#(5)(6)占（ctg總）（罟罰其中，1為一軸內(nèi)輪轉(zhuǎn)角，實(shí)際計算中給定初始值；:-/-', ：'分別為一軸外輪轉(zhuǎn)角，二 軸內(nèi)輪轉(zhuǎn)角和二軸外輪轉(zhuǎn)角，可由（4）、（5）和（6）式得出。2最小轉(zhuǎn)彎半徑計算由圖（1），設(shè)瞬時轉(zhuǎn)向中心位于0點(diǎn)，S 1、S 2、S 3、S 4分別為前軸I、前軸U和 后軸I、后軸U的側(cè)偏角，而9 1、9 2分別是前軸I、前軸U轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角的平均值。各軸 中點(diǎn)的速度方向由向量 V1、V2、V3 V4來決定。軸的側(cè)偏角對于雙后軸的車軸決定于V3和V4的方向同汽車縱軸線間的角度，而對于前軸I、前軸U則決定于轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)角平均值 9 1、9 2和速度V1

5、、V2的方向之間的角度。根據(jù)作用于汽車上的力平衡條件，可以列出以下公式：Y1C0S "亠Y2cos-丫3 亠丫4 = 0X3 X4-Y1sin-Y2si二。Y2|1COS2 丫3(|1|2) 丫4(|112|3)=0tg(1-<1a) ： tg 1tg、佃|1 |2 |3 -CR0tgL22a)- tg 二 2 _tg 2al2 l3 CR0tg、3a|3 -CR0tg、 4aCR0#側(cè)向力與偏離角有下列關(guān)系:4Yi = Kitg、iaY2 = K2tg、.2aY 3 = K 3tg、. 3aY4 二 K4tg、4a式中Ki、K2、K3、K4是相應(yīng)軸上車輪側(cè)偏系數(shù)。在許多情況下

6、，可認(rèn)為K仁K2=K3=K4求解以上方稱，可以得到如下的瞬時轉(zhuǎn)彎半徑R，過轉(zhuǎn)向中心且垂直于汽車軸線的直線距后軸U距離C值及最小轉(zhuǎn)彎半徑Rmin的公式：2(11 +12 2 +213(11 +12)+13co曲 1+I12coSico田2+(2l12 +2I22 +13 JcoS2 +13R(7)(21+212 + 13 SinT1+l1sin日12)+(2l2+l3)sin02c I1(I2+I3 pin(01日2)112cosEsin日2+(11+12 )l3sin日1 +1213sin日2(8)-2l1 2l2 l3 sin12l2 l3 sin2 l1sin -2Rmin11 12 13

7、-CSin 仏 -、1(9)5式中：a為車輪轉(zhuǎn)臂，指主銷延長線至地面的交點(diǎn)到輪胎接地中心的距離; 為ax為前軸I、前軸U轉(zhuǎn)向輪最大轉(zhuǎn)角的平均值。三斯太爾雙軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)分析03#0204°圖（2）雙軸轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖圖（2）為斯太爾重型車雙軸轉(zhuǎn)向傳動機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡圖。在斯太爾雙前軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中，雙前軸的內(nèi)外輪之間的轉(zhuǎn)角匹配關(guān)系是靠轉(zhuǎn)向梯形來保證的，而左側(cè)前后輪之間的轉(zhuǎn)角匹 配則是靠轉(zhuǎn)向連桿機(jī)構(gòu)來保證。由(2)圖示，雙前軸轉(zhuǎn)向的連桿機(jī)構(gòu)靠中間搖臂 O1A和 03C，擺臂O1E和03F，縱拉桿AB、EF和CD來把轉(zhuǎn)向機(jī)的搖臂OP傳出的轉(zhuǎn)角傳遞到 第U轉(zhuǎn)向前軸的左輪上，從而保證雙軸轉(zhuǎn)向汽車轉(zhuǎn)向車

8、輪之間的轉(zhuǎn)角匹配關(guān)系。由于轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂的運(yùn)動是通過第一中間搖臂傳遞到前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂上的，前軸I和前軸U輪間轉(zhuǎn)角的匹配關(guān)系的研究中不再考慮從轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂到第一中間搖臂之間的傳動過 程。(一)右轉(zhuǎn)向傳動分析理論轉(zhuǎn)角分析右轉(zhuǎn)向時左輪為外輪，由式(1) (2) (3)中，1軸左輪轉(zhuǎn)角為已知，可得： =ctg '(ctg： _ lb/:、tg d(LL2 tg )LL1 a:、ctg J(ctg - ' B )LL21 從前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂到轉(zhuǎn)向搖臂傳動分析設(shè)計中我們?yōu)楸ＷC軸間的轉(zhuǎn)角匹配，把從前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂出發(fā)經(jīng)過轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂和兩個中間搖臂到前軸U轉(zhuǎn)向節(jié)臂的傳動作為一個傳動鏈來進(jìn)行研究，通過給定各

9、中間搖臂一定 的位置、長度和初始轉(zhuǎn)角，來達(dá)到使前軸I、前軸U輪間轉(zhuǎn)角的匹配。6CM S縱梁上翼面轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂所在鉛錘面S3TVB1轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂Y 1-A1-圖(3)前軸I內(nèi)輪到轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂的傳動機(jī)構(gòu)簡化圖01S102zI前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂轉(zhuǎn)向節(jié)臂所在水平面 第一轉(zhuǎn)向縱拉桿圖(3)為轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂到前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂的傳動分析圖，1為轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂的初始位置角，3, 0分別為某一時刻前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂和轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂的轉(zhuǎn)角。設(shè)： O1A 二loi,O2§ = li,A§ =hi鉛錘面中：Al'BISI L1sin： 3-L01sin( 1 ： 0)(10)水平面中：A1'B1'2

10、=H12-(S2-L01cos( 1 ： 0)2 -(S3 - L1cos(： 3)2(11)而：H12 = (S1 L01sin2 1) & ( L321S (L 2021 cos 1)(12)令 AP =S1 L1sin ： 3 , BP =H12 -(S3 - L1cos： 3)2 ,AP2 +L012 -BP +S22CP =2L01則 g=sin°(=)-tan'e)-*(AP2+S22AP2前軸I轉(zhuǎn)向梯形傳動分析圖(4)為前軸I轉(zhuǎn)向梯形的分析圖，；1為前軸I轉(zhuǎn)向梯形底角，轉(zhuǎn)向梯形臂M1K1的 轉(zhuǎn)角即為前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂的轉(zhuǎn)角：3，由此可以計算出轉(zhuǎn)向梯形臂 N1

11、P1的轉(zhuǎn)角，也就是前 軸I外輪的轉(zhuǎn)角。7圖（4）前軸I轉(zhuǎn)向梯形分析圖8#設(shè)：M1K仁 N1P仁ml;K1P仁 H5（14）H 5 = B - 2m1cos ；1K1'N1 = ml K1' N1 m1 B2 -2 ml B cos（ ；1 ： 3）#9 M1N1K1' =cos（2 2 2B K1'N1 -ml2 B K1' N1#K1'N1P1cosJ（2 2 2K1'N1 m1 -H5#：5 = ；：1 - M1N1K1'- K1'N1P1'3從轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂到第一中間搖臂分析#(tf01?2丫3oo rAO圖(5

12、)轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂到第一中間搖臂分析圖圖(5)為從轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂到第一中間搖臂的傳動分析圖,其中1為轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂初始位置角，1為第一中間搖臂初始位置角，第二中間搖臂的轉(zhuǎn)角：2可由第一中間搖臂的轉(zhuǎn)角：i計算得出：設(shè)： 0000 =d1,OOAO 二 L02,O1E1 二 L31,A0E1 二 H2,O0'O1 二 S4H22 =(d1 L02cos 2-L31cos 3)2 (S4-L02sin 2-L31sin 3)2(16)O0O1O0' =tan(d1)S4A0'O, L022 O0O12 -2L02 O0O1 cos - 2 - ： 0O0O1O0')O0O1A0&#

13、39; =cos'(O0O12 A0'O12 - L0222 O0O1 A0' O1A0'O1E1'cos'(2 2 2O1A0'L31 -H22 O1A0' L31：1 n/O0O1A0'A0'O1E1'O0O1O0'3-2114從第一中間搖臂到第二中間搖臂傳動分析圖（6）為從第一中間搖臂到第二中間搖臂的傳動分析圖，其中4為第一中間搖臂初始位置角，5為第二中間搖臂初始位置角，第二中間搖臂的轉(zhuǎn)角 ：2可由第一中間搖臂的轉(zhuǎn)角：1計算得出:0312(16)圖(6)第一中間搖臂到第二中間搖臂傳動分析 設(shè)：

14、O1O1'二 d2,O1E =L32,O3F 二 L41,EF 二 H3,O1'O3 二 S5H32=(d2 L32cos 4-L41cos 5)2 (S5-L32sin 4-L41sin 5)2d2O1O3O1'=tan ()S5E'O3,L322 O1O32 -2L32 O1O3 cosQ - 4-M O1O3O0')#0103E' =cos'(O1O32 E'O32 - L3222 O1O3 E'O32 2 2E'O3F '=cos，(E'O32L412 - H322 E'O3 L41

15、： 2"O1O3O1' O1O3E' E'O3F' 5 -25從第二中間搖臂到前軸U轉(zhuǎn)向節(jié)臂傳動分析圖（7）為從第二中間搖臂到前軸U內(nèi)輪的轉(zhuǎn)向角傳動分析圖，其中 4為第二中間搖 臂的初始位置角，由第二中間搖臂轉(zhuǎn)角：2，可以推出前軸U轉(zhuǎn)向節(jié)臂的轉(zhuǎn)角:4，此即前 軸U內(nèi)輪轉(zhuǎn)角?？v梁上翼面第二中間搖臂所在鉛錘面圖(7)第二中間搖臂到前軸n內(nèi)輪傳動分析圖13#設(shè)：O3C =L42,O45 =L2,C5 =H 3H42 =(S7-L42cos( 6)2 (S6-L42sin( 6)2 (S8-L2)2(18)鉛錘面中：Cl' Di' = S6 L

16、2sin ： 2 -L42sin( 6 ： 2)水平面中：C1'D1'2 二 H42-(S7-L42cos( 4 ： 2)2 -(S8 - L2cos(： 4)2令 AP2=S6 L42sin( 6 ： 2)，BP2 二 H 42 -(S7 - L42cos( 6 ： 2)2，2 2 2CP2AP22 L22 -BP2 S822L2則"tan4(AP-sin4(孝 2)AP2JAP22+S826前軸U轉(zhuǎn)向梯形傳動分析圖（8）為前軸U轉(zhuǎn)向梯形的分析圖， 2為前軸U的轉(zhuǎn)向梯形底角，轉(zhuǎn)向梯形臂M2K2 的轉(zhuǎn)角即為前軸U轉(zhuǎn)向節(jié)臂的轉(zhuǎn)角:6 ,由此可以計算轉(zhuǎn)向梯形臂N2P2的轉(zhuǎn)

17、角，也就是前 軸U外輪的轉(zhuǎn)角。前軸D轉(zhuǎn)向梯形臂14設(shè)：M2K2 =N2P2 =m2,K2P2 = H6圖（8）前軸n轉(zhuǎn)向梯形分析圖H 6 二 B -2m2cos 2K 2' N2 = . m22 B2 -2 m2 B cos( ；2心4)(20)-M 2N2K2' =cos'(B22 2K2' N 2 -m22 B K2' N2#K2' N2P2' =cos'(K2' N2 K2' N2 m2 m22 -H 621516-6 = 2 -M2N2K2' K2' N2P2'（二）左轉(zhuǎn)傳動分析理論

18、轉(zhuǎn)角計算車輪左轉(zhuǎn)彎時由式（1）、（2）和（3）我們可以得到以下的公式:1從前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂到轉(zhuǎn)向搖臂傳動分析設(shè)計中我們?yōu)楸ＷC軸間的轉(zhuǎn)角匹配，把從前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂出發(fā)經(jīng)過轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂和兩個中間搖臂到前軸U轉(zhuǎn)向節(jié)臂的傳動作為一個傳動鏈來進(jìn)行研究，通過給定各中間搖臂一定 的位置、長度和初始轉(zhuǎn)角，來達(dá)到使前軸I、前軸U輪間轉(zhuǎn)角的匹配。S縱梁上翼面轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂所在鉛錘面S3a 0iLLA1轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂01B1S1第一轉(zhuǎn)向縱扭桿圖（9）前軸I內(nèi)輪到轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂的傳動機(jī)構(gòu)左轉(zhuǎn)簡化圖L B02-./前軸1轉(zhuǎn)向節(jié)臂X轉(zhuǎn)向節(jié)臂所在水平面17#圖（9）為轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂到前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂的傳動分析圖，1為轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂的初始位置角，0分別

19、為某一時刻前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂和轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂的轉(zhuǎn)角。設(shè):鉛錘面中:水平面中:而:O1A 二 L01,O2B = L1,AB 二 H1A1'B1'-L1siL01si n(： 0 - 1)A1'B1'2 二 H12-(S2-L01cos(： 0 - 1)2 -(S3 - L1cos(： 3)2H12 = (S1 L 0 1 si n2 1) S- ( L321 S (L 2021 cos 1)(10)(11)（令 AP 二 S1 Lisin ： 3 , BP 二 H1 K1' N1 m1 一(S3Llcos: 3)2,2 2 2CPAP L01 -BP S22L0

20、1"tan()sJ(CP2APJap2 +S222前軸I轉(zhuǎn)向梯形傳動分析M 1K1也就是圖（10）為前軸I轉(zhuǎn)向梯形的分析圖，；1為前軸I轉(zhuǎn)向梯形底角，轉(zhuǎn)向梯形臂 的轉(zhuǎn)角即為前軸I轉(zhuǎn)向節(jié)臂的轉(zhuǎn)角:3，由此可以計算出轉(zhuǎn)向梯形臂N1P1的轉(zhuǎn)角, 前軸I外輪的轉(zhuǎn)角。圖（10）前軸I轉(zhuǎn)向梯形分析圖設(shè)：M1K1 =N1P1 =m1;Ki P1= H518(14)H 5 二 B - 2micos ；1K1'N1 二,mi2 B2 -2 mi B cos( 1- ： 3)19#M1N1K1'=cos"2 2 2B K1'N1 -m12 B K1' N1#K1

21、'N1P1cos4(2 2 2K1'N1 m1 -H5#:5 M1N1K1' . Kl'NIPI' ；13從轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂到第一中間搖臂分析圖（11）為從轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂到第一中間搖臂的傳動分析圖，其中1為轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂初始位置角，1為第一中間搖臂初始位置角，第一中間搖臂的轉(zhuǎn)角：1可由第二中間搖臂的轉(zhuǎn)角:0計算得出:o1圖(11)轉(zhuǎn)向機(jī)搖臂到第一中間搖臂分析圖20#設(shè)： OOOO' =d1,O0A0=L02,O1E1 =L31,A0E1 = H2,O0O1 =S4H2 O1A0' L31=(d1 L02cos 2-L31cos 3)2 (S4-L02s

22、in 2-L31sin 3)2( 16)O0O1O0' =tan(0)，O0O1 二 d12_S42S4#21A0'O1 =、L022 O0O12 -2 L02 O0O1 cos$ - 20O0O1O0')#2 2 20001A0' =cos'(00012 A0'O12 - L0222 O0O1 A0' O12 2 2A0'O1E1'=cos(O1A0'L31 -H2#：10001AO'-/AO'01E1'-/000100'- 3222#o3#圖（12）第一中間搖臂到第二中間搖臂傳動

23、分析4從第一中間搖臂到第二中間搖臂傳動分析圖（12）為從第一中間搖臂到第二中間搖臂的傳動分析圖，其中4為第一中間搖臂初始位置角，5為第二中間搖臂初始位置角，第二中間搖臂的轉(zhuǎn)角 ：，2可由第一中間搖臂的 轉(zhuǎn)角/計算得出：設(shè)： 0101 =d2,01E =L32,O3F =L41,EF =H3,O1O3 = S5H3E'03 二.L322 O1O32 -2L32 0103 cos - 4 ：1010300')2 2 20103E'03 - L322 0103 E'032 2 2E'03L41 - H3 E'03 L41=（d2 L32cos 4L41

24、cos 5）2 （S5L32sin 4 L41sin 5）2（ 16）010301'=ta 門(竺)O1O3E'=cos"E'03F ' =cos'(S5：2O1O3O1'-/O1O3E'-/E'O3F'- 525從第二中間搖臂到前軸U轉(zhuǎn)向節(jié)臂傳動分析圖（13）為從第二中間搖臂到前軸U內(nèi)輪的轉(zhuǎn)向角傳動分析圖，其中4為第二中間搖臂的初始位置角，由第二中間搖臂轉(zhuǎn)角:2，可以推出前軸U轉(zhuǎn)向節(jié)臂的轉(zhuǎn)角:4，此即前 軸U內(nèi)輪轉(zhuǎn)角?？v梁上翼面S8前軸II轉(zhuǎn)向節(jié)臂S6C1 / / z04zct 2¥6圖（13）第二中

25、間搖臂到前軸n內(nèi)輪傳動分析圖第二中間搖臂D1C1、轉(zhuǎn)向節(jié)臂所在水平面 第二轉(zhuǎn)向縱拉桿24#設(shè)：O3C 二 L42,O4D 二 L2,CD 二 H 3H42 =(S7-L42cos( 6)2 (S6-L42sin( 6)2 (S8-L2)2(18)鉛錘面中：C1'D1' =S6-L2sin ： 2 L42sin(： 2- 6)水平面中：C1'D1'2 二 H42-(S7-L42cos(： 2 - 6)2-(S8 - L2cos(： 4)2令 AP2=S6 L42sin( ： 2 - 6)，BP2 二 H 42 -(S7 - L42cos(： 2 - 6)2，2 2

26、 2CP2AP2 L2 -BP2 S82L2i CP2 S8貝U ： 4 = sin 一 （） _tan 一（）JAP2 K2' N2 m2 +S82AP26前軸U轉(zhuǎn)向梯形傳動分析圖（14）為前軸U轉(zhuǎn)向梯形的分析圖，；2為前軸U的轉(zhuǎn)向梯形底角，轉(zhuǎn)向梯形臂M 2K2 的轉(zhuǎn)角即為前軸U轉(zhuǎn)向節(jié)臂的轉(zhuǎn)角：6 ,由此可以計算轉(zhuǎn)向梯形臂N2P2的轉(zhuǎn)角，也就是前 軸U外輪的轉(zhuǎn)角。2526圖（14）前軸n轉(zhuǎn)向梯形分析圖設(shè)：M 2K2 = N2P2 =m2, K2P2 = H6(20)H 6 = B -2m2cos 2K2' N2 =.；m22 B2 -2 m2 B cos( ；2 - ： 4)

27、#M 2N2K2' =cos4(B2K2' N22 - m222 B K2' N2#K2' N2P2' =cos'(2 2 2K2' N2 m2 -H 6#：6=/M2N2K2'K2'N2P2'-；2四參數(shù)化程序設(shè)計及結(jié)果分析1 程序流程圖根據(jù)雙前軸轉(zhuǎn)向的設(shè)計要求，我們通過調(diào)整中間搖臂的位置及結(jié)構(gòu)參數(shù)來保證前軸I、前軸U內(nèi)外輪轉(zhuǎn)向角的匹配關(guān)系，編制程序框圖如下:開始前IU軸內(nèi)外輪理論轉(zhuǎn)角計算（a B a, B）前軸I內(nèi)輪到第一中間搖臂計算（已知込求a）第一中間搖臂到第二中間搖臂（已知al 求 2前軸I轉(zhuǎn)向梯形計算（

28、已知o3,求25）第二中間搖臂到前u橋 內(nèi)輪計算（已知2,求2）調(diào)整第一二中間搖臂長度、位置及角度（L31, Y,L32,Y,L41, Y前軸U轉(zhuǎn)向梯形計算（已知o4,求26）L42, Y)不滿意實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角 比較計算記錄各搖臂連桿設(shè)計 參數(shù)，結(jié)束圖（15）雙軸轉(zhuǎn)向程序框圖1各輪轉(zhuǎn)角結(jié)果分析這里我們采用功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)計算軟件 MATLAB6 .俅進(jìn)行程序的編制，避免了用傳統(tǒng) 編程工具如FORTRANBASIC等需要編寫大量函數(shù)的繁瑣，使得程序更為簡練、高效表（1）列出了前軸I、前軸U內(nèi)外輪理論轉(zhuǎn)角、實(shí)際設(shè)計轉(zhuǎn)角及其差值的比較:前軸I內(nèi)輪理論轉(zhuǎn)角 a5101520252830前軸I外輪理論

29、轉(zhuǎn)角 P4.86569.480013.871718.070622.106824.462826.0099前軸I外輪實(shí)際轉(zhuǎn)角 «54.90149.608914.122018.432522.525924.869026.3805a 5- P0.03580.12890.25030.36190.41910.40620.3706前軸n內(nèi)輪理論轉(zhuǎn)角 口3.62167.269510.970414.751718.641521.039622.6691前軸n內(nèi)輪實(shí)際轉(zhuǎn)角 «43.88307.781711.691415.609819.537521.923.47851o(4-o(0.26140.512

30、20.7210.85810.8960.86040.8094前軸n外輪理論轉(zhuǎn)角 P'3.52406.888010.129213.281316.375818.217519.4430前軸n外輪實(shí)際轉(zhuǎn)角 a63.79077.417110.877914.170417.290719.078120.2337a6- P0.26670.52910.74870.88910.91490.86060.7907表（1）理論轉(zhuǎn)角與實(shí)際轉(zhuǎn)角的比較前軸I內(nèi)輪理論轉(zhuǎn)角 a3235374042前軸I外輪理論轉(zhuǎn)角 027.540329.808531.304933.530235.0021前軸I外輪實(shí)際轉(zhuǎn)角 a527.8493

31、29.967631.319633.250834.4693«5- P0.3090.15910.0147-0.2794-0.5328前軸n內(nèi)輪理論轉(zhuǎn)角 a24.325526.864828.596931.259233.0796前軸n內(nèi)輪實(shí)際轉(zhuǎn)角 a425.060327.441229.035431.440533.05561a 4- a0.73480.57640.43850.1813-0.024前軸n外輪理論轉(zhuǎn)角 P'20.668722.511923.746625.612226.8666前軸n外輪實(shí)際轉(zhuǎn)角 «621.3622.993624.044725.563226.5361

32、a6- B'0.69130.48170.2981-0.049-0.3305表（1）理論轉(zhuǎn)角與實(shí)際轉(zhuǎn)角的比較（續(xù)）由表1可以看出，通過設(shè)置合適的第一、二中間搖臂的位置及結(jié)構(gòu)參數(shù)，所得出的實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角的差值保持在了 1°以內(nèi)，內(nèi)輪轉(zhuǎn)角達(dá)到25°時差值最大，負(fù)值在內(nèi)輪 轉(zhuǎn)角達(dá)到40°左右才出現(xiàn)，可見設(shè)計的轉(zhuǎn)向連桿機(jī)構(gòu)基本達(dá)到了設(shè)計要求。2最小轉(zhuǎn)彎半徑校核由公式（7）、（ 8）和（9），并采用MATLAB?序計算可以得到：R : 7091mmC : 573mmRmin10014mm可以看出最小轉(zhuǎn)彎半徑完全滿足設(shè)計要求五動力學(xué)分析1轉(zhuǎn)向力計算轉(zhuǎn)向阻力矩：30m

33、m ；式中：Mr 在瀝青或混凝土路面上的原地轉(zhuǎn)向阻力矩，Nf 輪胎與地面間的滑動摩擦系數(shù)，取 0.7； G 轉(zhuǎn)向軸負(fù)荷，N ;p 輪胎氣壓，MPa。作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力為：FLiMr式中：Fh 作用在轉(zhuǎn)向盤上的手力，N;Li 轉(zhuǎn)向搖臂長，mm;L2 轉(zhuǎn)向節(jié)臂長，mm;R 轉(zhuǎn)向盤半徑，mm;im 轉(zhuǎn)向器角傳動比；轉(zhuǎn)向器正效率。2.助力缸總成 99118470070水平方向最大允許拉力220N水平方向最大允許推力280N50°C下最大允許泄漏量0.25cm3 / min100Bar 時，推力 38480N（大活塞面積 38.48cm3，直徑 70mm）100Bar 時，拉力 30440N（小活塞面積 30.44cm3，直徑 31mm） 活塞速率:30cm/sec最大）最大工作壓力：150Bar最大行程250mm，可用行程240mmsqrt(6500*9.8F3/2)*0.7/3ans = 2.6526e+0062.6526*1