运动副间隙及受力状态对空间转向机构转向误差的影响

根据车辆转向梯形机构中转向节主销上下端受力方向不同和转向横拉杆的二力平衡状态,用主销的销、孔倾斜模型和转向横拉杆的变长杆模型描述机构中的运动副间隙,并用螺旋理论分析地面对轮胎反力传递作用在转向节的情况和转向节参考点绕含间隙主销回转副的运动,求出主销约束反力和左右车轮转向角,提出附加转向误差和敏感度指标用于评价参数对转向误差的影响程度和对间隙的敏感性。通过样例分析转向误差的变化趋势及12个参数对间隙的敏感度,结果表明,与无间隙情形产生的原理性误差相比,车辆朝装有摇臂机构侧大转向角转弯时,有运动副间隙时的转向误差反而有所减小;小转向角转弯时两处副间隙都会引起比较大的转向误差;主销后倾角、车速对间隙显著敏感;与纵向力和法向力对主销取矩相关的因素则相对不敏感。结果可为合理设计对运动副间隙敏感的参数值及合适的间隙制造公差和其许用大小提供指导。     

含间隙运动副的汽车转向机构碰撞接触分析

借助多体动力学分析软件ADAMS建立了含有转向机构间隙影响的某矿用汽车仿真模型,分析研究了含运动副间隙的转向机构在转向过程中的碰撞接触特性,即横拉杆与转向梯形臂之间的运动副间隙及转向梯形臂和悬架之间的运动副间隙的碰撞接触特性.前者的运动副间隙采用空间圆柱铰模型,后者的运动副间隙采用平面圆柱铰模型.此外,还分析了运动副摩擦力对碰撞接触力的影响.研究结果为汽车转向机构动力学特性分析提供了参考.     

含间隙运动副的汽车转向机构碰撞接触分析

借助多体动力学分析软件ADAMS建立了含有转向机构间隙影响的某矿用汽车仿真模型,分析研究了含运动副间隙的转向机构在转向过程中的碰撞接触特性,即横拉杆与转向梯形臂之间的运动副间隙及转向梯形臂和悬架之间的运动副间隙的碰撞接触特性。前者的运动副间隙采用空间圆柱铰模型,后者的运动副间隙采用平面圆柱铰模型。此外,还分析了运动副摩擦力对碰撞接触力的影响。研究结果为汽车转向机构动力学特性分析提供了参考。     

基于刚柔耦合模型的工程车辆转向机构设计研究

应用多体系统动力学方法对SGA3550矿用汽车转向机构进行设计研究。首先,应用有限元软件建立转向横拉杆的柔性体模型,并得到其固有模态和振型;其次,结合ADAMS软件建立车辆的刚柔耦合模型;最后,对比分析多刚体模型和刚柔耦合模型的动力学特征,包括转向过程中的车轮转角、直线行驶时的轮距和车轮反向跳动过程中的车轮摆角。结果表明,刚柔耦合模型更为准确地反映了车辆的动力学特征,为转向机构设计提供了更为准确的依据。     

基于刚柔耦合模型的工程车辆转向机构设计研究

应用多体系统动力学方法对SGA3550矿用汽车转向机构进行设计研究.首先,应用有限元软件建立转向横拉杆的柔性体模型,并得到其固有模态和振型;其次,结合ADAMS软件建立车辆的刚柔耦合模型;最后,对比分析多刚体模型和刚柔耦合模型的动力学特征,包括转向过程中的车轮转角、直线行驶时的轮距和车轮反向跳动过程中的车轮摆角.结果表明,刚柔耦合模型更为准确地反映了车辆的动力学特征,为转向机构设计提供了更为准确的依据.     

浅析汽车轮胎偏磨与转向横拉杆尺寸控制

通过对两台前轮外侧有偏磨现象的轻型载货汽车进行不同加载条件下的车轮跳动量测试和车轮定位参数变化的测试发现,前轮前束随车轮上跳过程变成正值,明显偏离标准范围。通过结构分析、建模、运动学分析与实测值对比可知,车辆在负载行驶时前束值偏离是造成轮胎外侧偏磨的主要原因。研究结果表明:转向梯形断开点高度位置直接决定着车轮前束值随车轮跳动量的变化特性。永久性措施为严格控制转向横拉杆的制造精度。     

非独立悬架参数变化对悬架系统特性影响分析

A型架-横拉杆式非独立悬架结构简单且工作可靠,被广泛应用于重载式自卸车后悬架,悬架参数对系统特性及整车性能具有重要影响。根据A型架-横拉杆式非独立悬架结构特点,基于R-W图论法搭建悬架运动学分析模型,对其运动学特性进行分析。基于模型和参数扫描法,分析横拉杆长度、角度、安装方向及A型架顶点安装位置、初始安装角度等结构和位置参数对悬架系统特性影响。分析结果可知:该形式悬架轮跳行程小于悬架行程,对轮胎的垂向跳动有控制作用;横拉杆长度增加时,同向和反向轮跳中后桥的各向位移均减小;增大横拉杆的角度可使后桥的后倾转向趋势减弱;其纵向位置对不同的参数变化影响不同;为此类悬架设计提供准则。     

多间隙运动副平面连杆机构动态特性研究

采用非线性弹簧力和非线性阻尼描述含间隙运动副元素的碰撞接触过程，以此为基础建立了多间隙运动副平面连杆机构动力学模型；通过数值仿真研究了多间隙运动副对平面连杆机构动态特性的影响，进而讨论了在高速机构设计中应采取的设计方法；并首次指出了高速运转条件下，运动副元素由于弹性变形而存在的连续变形接触现象和多间隙运动副之间的相互影响特性。     

含间隙平面连杆机构动态特性研究

采用非线性弹簧接触力和非线性阻尼描述了含间隙运动副副元素的碰撞接触过程,以此为基础建立了含间隙平面连杆机的动力学模型,通过大量的数值仿真,研究了运动副间隙对机构动态特性的影响及副元素的相对运动过程。首次指出了高速运转条件下,运动副副元素由于弹性变形而出现的连续变形接触现象。     

含运动副间隙的空间转向机构运动精度分析及优化设计#br#

为评价运动副径向间隙和齿条倾斜对齿轮齿条转向机构转向误差的影响,将不同位置的运动副径向间隙用间隙杆和变长杆来代替,利用螺旋理论推导了转向机构的空间运动模型及主销转角与转向轮转角的理论模型。以最小转向误差为目标,以转向过程中压力角的最大值和车辆的最大转角最小值为约束条件,建立了含间隙转向机构优化模型。运动分析表明：含间隙转向机构的正转及回正过程具有不同的转向误差,且回正转向误差比正转转向误差更大;换向瞬间会产生比较大的转向误差;运动副间隙或齿条倾斜程度的增大会使车辆的最小转弯半径增大。考虑运动副间隙的转向机构优化设计,可以提高转向机构的转向精度。     

含间隙隔膜泵曲柄滑块机构动力学研究

采用二状态模型,考虑了运动副元素接触表面的线弹性变形和阻尼,建立了含间隙隔膜泵曲柄滑块机构的动力学模型,并调用Matlab中的ode45对动力学模型进行数值仿真,得出运动副间隙对机构动态特性的影响,指出由于存在间隙,运动副元件在初始阶段会产生猛烈的冲击和碰撞.     

运动副间隙对汽车摆振系统非线性动力学行为影响分析

在前期研究中发现运动副间隙对机构的动力学响应影响显著,因此做出转向系统中的间隙也会对转向摆振系统的响应产生重要影响的推断。为此,将转向梯形机构简化为一个连杆机构,并就机构中运动副间隙对转向系统摆振的影响进行了分析。借助拉格朗日方程建立考虑转向机构运动副间隙的6自由度转向系统摆振动力学模型,基于该摆振模型,应用四阶龙格－库塔法对间隙参数发生变化时摆振系统的响应进行仿真分析。通过仿真分析结果发现：转向机构运动副间隙是诱发转向轮摆振系统混沌运动的重要因素,在摆振系统建模过程中应予以充分考虑;随着运动副间隙增大,转向摆振系统会由周期运动状态经过拟周期运动状态逐渐进入混沌状态,造成摆振运动加剧。相关结论可为转向系统摆振的有效控制奠定理论基础。     

基于偏好函数法车辆转向机构稳健性设计

经典稳健设计未考虑质量属性不确定性的影响,而对比质量属性偏好的选择对产品稳健性具有重要影响,针对以上问题,选取车辆的转向横拉杆、定位参数及转向梯形机构为研究对象,采用偏好函数法建立的保质设计模型,对产品的稳健性进行分析。以实际的设计经验公式设定个体性能的偏好,选取不同工况包括直线、转向、车轮跳动等轮距、转角误差、车轮摆角等最小为优化设计的目标,搭建定位参数-转向机构的稳健设计模型,在保证车辆轮胎磨损较小且具有良好操纵稳定性的前提下,分析各类不确定质量因素对产品稳健性能的影响。单目标与多目标、不同分析方法结果对比验证了偏好函数法分析结果的可靠性,为同类研究提供参考。     

菱形车转向机构的分析与优化

根据菱形车转向系统转向拉杆机构前后对称的特点,为前轮转向拉杆机构建立了空间运动学方程。在ADAMS软件中建立虚拟样机模型,验证了运动学方程的正确性。运用遗传算法,以各连杆的长度和初始位置为参数,对车轮向左转和向右转的转角关系以及车轮跳动过程中的转角变化进行了优化。根据菱形车的结构要求优化出了相应的各连杆的长度和初始位置,为菱形车的转向机构设计提供了理论基础。     

含间隙弹性传动机构的仿真分析

针对间隙及构件弹性对某传动机构的可靠性运行有着较大的影响作用,以该机构的理想状态为基础,建立了同时考虑转动副间隙和构件弹性的机构分析模型。通过ADAMS软件平台仿真,分别对理想机构、含间隙机构、以及同时考虑构件弹性和间隙3种情况下的该传动机构进行模拟,最终得出该传动机构的位移、速度、加速度及运动副接触反力的变化规律。结果表明:间隙副中轴销与轴套产生的内碰撞导致了加速度及副反力较大的波动;而考虑构件弹性后,间隙处产生的加速度及副反力幅值减小,接触碰撞时间增长,即对间隙副中轴销与轴套的碰撞有一定的缓冲作用。     

球头杆端关节轴承的设计分析

汽车转向系统如图1所示,其工作原理是转向盘带动转向轴旋转,转向轴的旋转运动经转向器变为直线运动,带动转向横拉杆运动,横拉杆拉动转向节臂,通过转向节带动转向轮来实现车辆的转向功能。球头杆端关节轴承是汽车转向拉杆和转向节臂的重要连接件,也是汽车转向系统中的关键部件之一。球头杆端关节轴承的强度和可靠性直接关系到汽车操控的稳定性,行驶的平顺性、舒适性、安全性以及汽车正确、准确的行驶方     

高速下轿车转向系非线性振动的分岔特性

当轿车以80 km·h–1及以上速度行驶时,将会出现严重的前轮摆振现象。针对轿车高速行驶状态中出现的摆振问题建立轿车转向系统4自由度非线性动力学模型,计及转向连杆的弹性作用,将该动力学模型简化为弹簧阻尼元件,综合考虑轮胎非线性侧向力、转向横拉杆铰链间隙,以及主销处的干摩擦等非线性因素,在车轮具有失衡量的情况下分析转向系统的非线性动力学特性,数值计算动力学系统的分岔图、Poincaré映射、频谱图,得到转向系统随动态参数变化的分岔规律和运动规律,基于施米特正交化方法计算振动系统的最大Lyapunov指数谱和特定分岔点的各维指数,确定系统的运动状态,划分系统的失稳区间,为转向系统动态参数的设计与优化以及非线性摆振的主动控制与被动控制提供了理论依据。     

含运动副间隙的空间转向机构运动精度分析及优化设计

为评价运动副径向间隙和齿条倾斜对齿轮齿条转向机构转向误差的影响,将不同位置的运动副径向间隙用间隙杆和变长杆来代替,利用螺旋理论推导了转向机构的空间运动模型及主销转角与转向轮转角的理论模型.以最小转向误差为目标,以转向过程中压力角的最大值和车辆的最大转角最小值为约束条件,建立了含间隙转向机构优化模型.运动分析表明:含间隙...     

含间隙曲柄滑块机构运动副动态磨损研究

含间隙曲柄滑块机构中运动副的润滑情况不同于滑动轴承,其相对速度不足以形成动压润滑而处于边界润滑状态下.为了分析此状态下的动态磨损问题,考虑到含间隙运动副边界润滑时轴套的切向弹性变形和切向阻尼,结合考虑间隙运动副碰撞接触的非线性弹簧阻尼模型,提出边界润滑条件下的间隙副接触力模型,进而在此基础上推导出间隙副的动态磨损模型,并对含间隙曲柄滑块机构的运动副动态磨损进行数值分析.计算结果表明副元素间呈现出连续弹性变形现象,在连续变形接触处,动态磨损量较大使磨损加剧,并出现非均匀磨损.     

考虑运动副间隙的平面连杆机构动力学分析

为了准确分析运动副间隙对机构动力学特性的影响,在Gonthier接触力模型基础上引入非线性刚度系数,得到改进的Gonthier模型,可以更加精确地描述运动副内的弹性力。基于平面四连杆机构并应用牛顿–欧拉方程,建立了含二状态间隙系统动力学方程;利用Adams软件仿真验证了间隙模型的正确性;分析不同间隙、转速、摩擦因数对机构摇杆加速度的影响,并研究了运动副内轴的接触、自由两种状态。结果表明,在一定条件下,轴在运动副内具有碰撞、接触、自由3种状态;系统稳定后,轴在运动副内始终处于接触状态,说明轴在运动副内的运动并不是随机碰撞;机构主要通过接触点变形产生的接触力而不是轴与轴承的碰撞力来传递动力。计算结果可以很好地预测间隙发生位置,对抑制间隙导致的机构振动、磨损等具有重要的理论价值。