毕业设计（论文）开题报告-某货车双前桥转向系统优化设计

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1、yS拧HARBININSTITUTEOFTECHNOLOGY本科毕业论文（设计）开题掖告论文题目某货车双前桥转向系统优化设计班级姓名院（系）汽车工程学院导师1•课题研究的目的和意义随着汽车运输业的发展，人们对重型载货汽车的功率、承载能力提出了更高的要求。近年*,重型载货车的吨位逐渐增大，车俩的载货量不断增多，出现了一系列大型、重型载货车辆车型山。人们期望一种载货能力强，对路面破坏小的重型汽车。而这是难以通过单纯地增加单个轴的承载能力，降低整车质量来实现的。为此，在汽车设计上需要通过增加汽车的轴数来适应大吨位汽车的需

2、求，于是出现了三轴甚至更多轴的车型2叫多轴汽车为满足整车转向性能要求，往往采用两轴或多轴转向。在重型汽车领域，双前桥转向系统是一种较新型的机构，它不仅要保证左右转向轮间传动关系的梯形传动机构，还要使不同的转向桥之间也要满足一定的传动关系，而这一关系需要转向传动纵向机构来保证⑷。双前桥转向系统的汽车载货量大，转向稳定，转向阻力小，并且转向半径小。另外具备承载能力强、经济效益好、安全性高等特性。但是，在双前桥转向系统的运用越来越多的时候，却也带来一些比较典型的故障，该故障主要表现在双前桥的转向桥尤其是转向中桥的异常磨损

3、问题上他汽车轮胎价格约占汽车总价格的15%-20%,耗损费用又占运输成本的10%-20%,占全车维修费用的30%・50%。另外轮胎磨损除会直接增加汽车的使用成本外，还会影响汽车的功率消耗、轮胎与路面间的附着性能等⑻。木课题研究的目的是按照优化的要求，分析重型汽车双前桥转向系统的结构特点，利用计算机设计软件对某货车双前桥转向系统进行性能优化，并对转向系统的一些参数进行修正，匹配合适的转向传动方案，以达到尽量减小轮胎异常磨损的目的。对汽车双前桥转向研究的意义不仅在于为我国重型载货汽车的自主研发提供理论基础，同时也能为各

4、类多轴拖车、挂车，以及军用运输车的设计提供2・国内外双前桥转向系统的研究现状2.1双前桥转向系统国外研究状况早在上世纪80年代，国外就对重型汽车双前桥转向系统进行了研究探索，提出了多种行之有效的设计方法。早期的设计方法以平面摄影设计方法为主，因为缺乏直接在空间屮建立机构的运动方程的数学理论，所以通常将空间问题转化为平而问题来解决，把转向梯形机构看作是一个简单的四连杆机构，建立数学模型，通过以梯形底角、梯形臂长为参数，计算出一组数据，选择与阿克曼曲线最接近的一组值作为设计值⑼。众多的研究方法认为：对于双前桥转向机构，

5、可以将整个系统拆分成几个独立的小系统进行分析和研究，即两前桥之间的运动协调关系通过摇臂机构来保证，每一个转向桥均可由一个转向梯形机构来保证左右转向轮按转向规律偏转。通常研究人员认为，梯形转向机构是无须进行优化的，左右车轮的关系完全可由独立的梯形机构来实现，主要影响双前桥转向特性的是摇臂机构，因此，大多数双前桥转向机构的研究将摇臂机构作为优化设计研究的重点，并根据优化理论编写了许多有效的计算软件。随着计算机性能的不断提高，出现了许多用于工程计算的专用软件，为工程技术人员的研究工作带来了方便，减少了工程开发中自己编程的

6、麻烦，同时也使得许多优秀的数学理论得到了推广应用。在众多计算软件中，MATLAB软件应用比较广泛。2.2双前桥转向系统国内研究状况我国第一辆双前桥转向汽车是由一汽汽车技术中心于1998年开发，它主要是依据FI本同类车型开发研制出来。由于很多用户用惯了2轴或3轴车，人们对这种双前桥转向汽车心里没底，不知道是否可靠，因此销量一般。2005年，中国重汽济南商用车公司成功研制出双转向前桥6X2重型牵引车。此车型比6X4车型多一根转向桥，少一根驱动桥。但是由于转向桥的价格远远低于驱动桥，使得双转向前桥6X2重型牵引车在承载能

7、力与6X4车型基本相同的情况下，整车价格大大降低。近年来双前桥重型车的市场前景非常好〔⑼，我国其它的一些商用车公司也纷纷向市场投放双前桥重型汽车l，1-12Jo随着双前桥载重汽车在市场上的比例不断扩大，对双前桥转向系统方面的研究工作也越来越引起国内相关设计开发人员的关注，同时各个大专院校和整车的生产厂对双前桥转向系统提岀了很多优化设计方法和相应的理论。湖南大学唐应时副教授及学生，同时运用Adams>MATLAB、及C++建立双前桥系统的数学模型，并对系统进行了优化。吉林大学郭孔辉教授运用空间坐标转换公式，编写转角关

8、系程序对求解整车转弯过程中冋转直径及冋转中心相对于后轴的前置距。合肥工业大学张代胜教授及学生运用虚拟样机技术对双前桥转向系统关心的三大问题——运动学、动力学及干涉进行了分析，对转向的刚度和强度进行了分析。但是，早期的研究大多数将前桥转向系统拆分成儿个小系统来考虑，把摇臂机构作为优化设计的重点，或者把前桥的转向梯形简化为平面结构，这些方法虽然可以使计算方法大大