發(fā)布時(shí)間：2017-09-23 07:13

  本文關(guān)鍵詞：機(jī)械式四輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 多軸轉(zhuǎn)向 Ackerman原理 連桿機(jī)構(gòu) 組合機(jī)構(gòu)

【摘要】：近些年來(lái)，由于物流行業(yè)的飛速發(fā)展，貨運(yùn)的需要，重型汽車日益增多。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的性能直接決定了多軸汽車低速行駛的機(jī)動(dòng)靈活性和高速運(yùn)行的操縱穩(wěn)定性、行駛平順性。多軸轉(zhuǎn)向技術(shù)的應(yīng)用使得其轉(zhuǎn)彎半徑控制在合理的范圍內(nèi)，適用性能大大提高，工作效率提高，輪胎磨損減小，便于汽車高速行駛時(shí)轉(zhuǎn)急彎和由一個(gè)車道向另一個(gè)車道移動(dòng)調(diào)整，減少調(diào)頭時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑，以及可以消除轉(zhuǎn)向時(shí)的內(nèi)輪差，提高行車安全。理想的多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)應(yīng)完全符合Ackerman轉(zhuǎn)向原理。針對(duì)四桿機(jī)構(gòu)不能完全滿足Ackerman轉(zhuǎn)向原理等問(wèn)題，本文開展了完全滿足Ackerman轉(zhuǎn)向原理的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的研究，提出一種由凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)組成的多軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。并且針對(duì)最常見(jiàn)的二軸汽車（即四輪汽車），，提出了完全符合Ackerman轉(zhuǎn)向原理的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。本文主要工作如下： （1）通過(guò)分析了車輛在一軸轉(zhuǎn)向、二軸轉(zhuǎn)向和三軸轉(zhuǎn)向情況下輪子所要符合的Ackerman轉(zhuǎn)向條件，總結(jié)出多軸轉(zhuǎn)向時(shí)所需要符合的Ackerman轉(zhuǎn)向條件，即無(wú)側(cè)滑的理想狀態(tài)下，轉(zhuǎn)向時(shí)，所有車輪的軸線交于一點(diǎn)，所有同側(cè)車輪實(shí)現(xiàn)同軌跡轉(zhuǎn)向，車輛能實(shí)現(xiàn)繞著某固定點(diǎn)原地轉(zhuǎn)圈。此外，與傳統(tǒng)前輪轉(zhuǎn)向相比，實(shí)現(xiàn)多軸轉(zhuǎn)向其轉(zhuǎn)彎半徑減少一半。 （2）針對(duì)目前常見(jiàn)四桿梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和國(guó)內(nèi)研究比較多的平面六連桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，本文對(duì)其進(jìn)行類型綜合分析，選出13種符合轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)要求的六桿機(jī)構(gòu)類型。對(duì)其中的Watt-Ⅱ型六連桿機(jī)構(gòu)進(jìn)行拓?fù)浞治�，并利用matlab對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化,設(shè)計(jì)出合理的桿長(zhǎng)和三副桿的角度。通過(guò)分析指出了四桿機(jī)構(gòu)不能滿足Ackerman轉(zhuǎn)向原理，平面六桿機(jī)構(gòu)應(yīng)用于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)存在較大的誤差，也不能完全滿足Ackerman轉(zhuǎn)向原理。 （3）在梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和Watt-Ⅱ型六連桿機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出新的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。借助軟件matlab、solidworks完成了盤形凸輪和移動(dòng)凸輪的輪廓設(shè)計(jì)，并設(shè)計(jì)了一種凸輪-連桿組合式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)完全滿足Ackerman原理的轉(zhuǎn)向。 （4）針對(duì)異軸轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)了鏈傳動(dòng)式、帶傳動(dòng)式、齒輪齒條傳動(dòng)式和齒輪-連桿式四種機(jī)構(gòu)，通過(guò)分析，采用齒輪齒條和齒輪-連桿機(jī)構(gòu)；針對(duì)同軸轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)了移動(dòng)凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)、盤形凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)、移動(dòng)凸輪-齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)和盤形凸輪-齒輪連桿組合機(jī)構(gòu)。一輛汽車需要同軸驅(qū)動(dòng)加上異軸驅(qū)動(dòng)，通過(guò)建模分析，優(yōu)選出一種前軸兩輪由盤形凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，后軸兩輪由兩個(gè)齒輪連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的單驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。并通過(guò)仿真分析，驗(yàn)證了各輪子的轉(zhuǎn)角符合Ackerman原理，其運(yùn)動(dòng)軌跡完全符合Ackerman轉(zhuǎn)向原理。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu) 多軸轉(zhuǎn)向 Ackerman原理 連桿機(jī)構(gòu) 組合機(jī)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：浙江理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：U463.4;TH112
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 目錄9-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 研究的背景與意義12-13
• 1.1.1 研究背景12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3 研究?jī)?nèi)容17-18
• 第2章 多軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的Ackerman轉(zhuǎn)向原理18-26
• 2.1 引言18
• 2.2 不同轉(zhuǎn)向軸情況下Ackerman轉(zhuǎn)向條件18-23
• 2.2.1 一軸轉(zhuǎn)向條件18-19
• 2.2.2 二軸轉(zhuǎn)向條件19-20
• 2.2.3 三軸轉(zhuǎn)動(dòng)條件20-21
• 2.2.4 多軸轉(zhuǎn)向條件21-23
• 2.3 關(guān)于轉(zhuǎn)彎半徑的分析23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第3章 連桿式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的分析26-49
• 3.1 引言26
• 3.2 四連桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的分析26-31
• 3.2.1 梯形機(jī)構(gòu)的類型綜合26-28
• 3.2.2 轉(zhuǎn)向梯形參數(shù)初步設(shè)計(jì)28-31
• 3.3 六連桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的分析31-43
• 3.3.1 平面六連桿機(jī)構(gòu)類型綜合31-36
• 3.3.2 六連桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的拓?fù)浞治?/span>36-43
• 3.4 Watt-Ⅱ型六連桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的優(yōu)化43-48
• 3.4.1 Matlab的優(yōu)化原理43-44
• 3.4.2 Watt-Ⅱ型六連桿轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)優(yōu)化44-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 第4章 凸輪-連桿組合式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)49-61
• 4.1 引言49-50
• 4.2 梯形轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)參數(shù)關(guān)系研究與分析50-54
• 4.2.1 梯形機(jī)構(gòu)橫拉桿長(zhǎng)度可變50-51
• 4.2.2 左梯形臂長(zhǎng)度可變51-53
• 4.2.3 右梯形臂長(zhǎng)度可變53-54
• 4.3 凸輪-連桿組合式轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)54-60
• 4.3.1 橫拉桿變長(zhǎng)方案初步設(shè)計(jì)54-59
• 4.3.2 對(duì)心直動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)壓力角的計(jì)算59-60
• 4.3.3 凸輪-連桿組合機(jī)構(gòu)的拓?fù)浞治?/span>60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第5章 單驅(qū)動(dòng)二軸轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析61-77
• 5.1 引言61
• 5.2 二軸轉(zhuǎn)向異軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)61-67
• 5.2.1 鏈傳動(dòng)式異軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)61-62
• 5.2.2 帶傳動(dòng)式異軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)62-64
• 5.2.3 齒輪齒條式異軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)64
• 5.2.4 齒輪-連桿式異軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)64-66
• 5.2.5 二軸異軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的分析66-67
• 5.3 單驅(qū)動(dòng)二軸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)方案設(shè)計(jì)67-69
• 5.3.1 方案167-68
• 5.3.2 方案268
• 5.3.3 方案368-69
• 5.3.4 方案469
• 5.4 設(shè)計(jì)方案的對(duì)比分析69-74
• 5.5 方案4的仿真分析74-75
• 5.6 本章小結(jié)75-77
• 第6章 總結(jié)與展望77-79
• 6.1 結(jié)論77
• 6.2 展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-82
• 致謝82-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果83

【參考文獻(xiàn)】

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