大型矿用车多轴转向系统的设计与仿真

摘要

迄今为止，由于存在诸多未解决的问题导致大型非公路轮式车辆的发展仍比较缓慢，如底盘油气悬架在车身的平衡性调节时无法达到整车的水平升降、车辆设计时没有综合考虑到平稳性、电液控制转向大多数还采用比例阀控制，转向效果不佳。本文以武汉天捷重工某四轴大型矿用车为对象，围绕电液控制转向系统的设计与分析展开研究。
　　在查阅大量国内外有关大型矿用车的文献以及各主要生产厂家产品的基础上，总结了大型矿用车发展方向以及转向系统的发展趋势，介绍了以流量放大器为主要元器件的电液控制转向系统。针对该四轴矿用车辆的特点设计了前两轴以传统连杆式、后两轴以应用伺服比例阀的电液控制的转向形式，分别简述了转向系统的功能、转向模式以及液压工作原理。建立了转向系统的数学模型，并进行了线性化的动力学分析，讨论了系统的频率响应、阀控液压缸的动态刚度以及系统误差，为后面的系统仿真提供理论依据。
　　基于AM ES im的液压库建立转向系统的液压部分，利用其平面机构库建立转向机构模型。在各主要工况下，仿真讨论了系统各参数对转向跟踪性的影响，如比例环节增益、助力缸的泄露系数、伺服比例阀的频响、伺服比例阀的死区和滞环、管路长度和内径。该仿真结果很好的印证了数学模型的理论分析，最主要的是为以后的大型矿用车转向系统分析和设计提供了参照。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1 .3课题来源与主要研究内容

1 .4本章小结

2 转向系统设计

2.1 整车布置形式与主要参数

2.2 多轴转向运动分析

2.3 一、二轴转向连杆机构设计

2.4 一、二轴转向液压系统设计

2.5 三、四轴电液伺服控制转向系统设计

2.6 本章小结

3 电液伺服转向系统数学模型及分析

3.1 控制策略

3.2 转向机构数学模型

3.3 液压系统数学模型

3.4 转向系统数学模型简化分析

3.5 系统频率响应分析

3.6 系统误差分析

3.7 本章小结

4 转向系统仿真模型

4.1 一、二轴转向系统模型

4.2 三、四轴转向系统模型

4.3 本章小结

5 转向系统仿真分析

5.1 流量放大系统响应特性分析

5.2 一、二轴转向机构分析

5.3 伺服转向响应特性分析

5.4 伺服比例阀各参数影响

5.5 管路影响

5.6 关于对称四通阀控制不对称液压缸的说明

5.7 本章小结

6 结论与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献