牵引—拖挂车系统动力学研究——牵引车挂钩最大牵引载荷的探讨

摘要

为了解决挂钩断裂的问题，本文依托于陕汽集团企业难题攻关项目“牵引车最大牵引力研究”，对牵引-拖挂车系统进行了牵引动力学仿真研究。从牵引动力学的角度，探讨了牵引车挂钩牵引载荷的变化规律及其影响因素，确定了挂钩设计的载荷确定原则及牵引车和拖挂车的选配原则和方法。 本文通过对牵引工况的受力分析建立了不同工况下的牵引车动力学方程：根据轮胎与地面的相互作用的力学特性，分析了切线牵引力的变化规律和影响因素；提出了考虑车轮轴承摩擦阻力时由发动机决定的牵引车切线牵引力计算方法，最后得出了确定牵引车最大驱动力的原则；根据不同工况分析了牵引车辆行驶阻力，确定牵引车辆作用在挂钩上的最大挂钩牵引力计算方法。通过对拖挂车拖挂时的受力分析和对拖挂车行驶阻力的研究，提出了车辆运行综合阻力的计算方法，建立了不同工况下拖挂车的动力学方程，确定拖挂车的最大行驶阻力的计算方法。 通过对牵引-拖挂车系统的受力分析，建立了以牵引-拖挂车系统为整体的不同工况下的动力学方程，采用Matlab/Simulinl(建立了牵引-拖挂车系统动力学仿真模型，以某牵引车的实际参数，得出了挂钩牵引力变化曲线。通过分析计算出最大挂钩牵引力值，并将其作为确定牵引挂钩的设计载荷和分析牵引挂钩断裂的原因提供依据。最后确定了挂钩设计的载荷确定原则及牵引车和拖挂车的选配原则和方法，提出了防止挂钩断裂的措施，对牵引车与拖挂车的合理匹配提出了建议。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题背景

1.2论文研究的目的和意义

1.3国内外车辆动力学研究历史与现状

1.4论文的主要研究内容和对实际的指导作用

1.4.1研究内容

1.4.2对工程实际的指导作用

第二章牵引车最大挂钩牵引力研究

2.1 SX2190系列牵引车简况

2.1.1 SX2190系列军用车

2.1.2 SX2190型军用越野汽车参数

2.2牵引车动力学研究

2.2.1牵引车受力分析和动力学方程

2.2.2由地面条件决定的牵引车切线牵引力研究

2.2.3由发动机决定的牵引车驱动力研究

2.2.4牵引车的最大驱动力的确定

2.3牵引车各种行驶阻力分析

2.3.1压实土壤阻力

2.3.2加速阻力

2.3.3坡道阻力

2.3.4空气阻力

2.4轮胎变形阻力分析

2.4.1轮胎的变形特性

2.4.2轮胎变形阻力

2.4.3轮胎变形阻力的另一种计算法

2.5综合阻力计算方法

2.6牵引车最大挂钩牵引力研究

2.6.1牵引车最大挂钩牵引力分析

2.6.2最大挂钩牵引力计算

2.7本章小结

第三章拖挂车最大行驶阻力研究

3.1拖挂车的分类与动力学方程

3.1.1拖挂车的分类

3.1.2全挂车结构

3.1.3全挂车受力分析和动力学方程

3.2拖挂车行驶的各种阻力分析

3.2.1压实土壤阻力

3.2.2轮胎变形引起的滚动阻力

3.2.3坡道阻力

3.2.4加速阻力

3.2.4空气阻力

3.2.5从动轮轴承阻力

3.3拖挂车综合行驶阻力分析及最大行驶阻力计算

3.3.1拖挂车综合行驶阻力分析

3.3.2拖挂车最大行驶阻力的计算

3.4本章小结

第四章牵引-拖挂车系统动力学仿真研究

4.1牵引-拖挂车系统动力学仿真模型的要求与结构

4.1.2牵引-拖挂车系统仿真模型的功能要求

4.1.3仿真模型的主体结构

4.2牵引-拖挂车系统仿真模型

4.2.1发动机模型

4.2.2传动系仿真模型

4.2.3发动机转速计算模型

4.2.4牵引-拖挂车系统模型

4.3牵引-拖挂车仿真

4.3.1牵引-拖挂车及路面仿真参数

4.3.2牵引-拖挂车系统仿真结果与分析

4.4本章小结

第五章牵引挂钩最大牵引载荷分析及牵引车与拖挂车的合理匹配

5.1牵引车挂钩牵引力曲线分析

5.2挂钩设计载荷的确定

5.2.1挂钩载荷特点

5.2.2挂钩设计载荷的确定

5.2.3防止挂钩断裂的措施

5.3牵引车与拖挂车的选配原则和方法

5.4本章小结

结论与展望

参考文献

致 谢