矿用汽车全液压转向系统动态特性研究

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1、北京科技大学硕士学位论文矿用汽车全液压转向系统动态特性研究姓名：吴任欧申请学位级别：硕士专业：车辆工程指导教师：张文明20091210北京科技大学硕士学位论文摘要全液压动力转向系统是矿用自卸汽车最为重要的系统之一，它的功用是操纵车辆的行驶方向，既要能保持车辆沿直线行驶的稳定性，又要能保持车辆转向的灵活性。转向性能是保证车辆安全行驶的重要因素。矿区道路状况一般都比较恶劣，为了减轻驾驶人员的劳动强度，在重型矿用自卸汽车上，全部都采用全液压动力转向系统，因此对这种全液压转向系统的研究显得非常重要。本文以北京科技大学与首钢重型汽车研究所联合研发的SGAl70型电动轮矿用自卸汽车的全液压转向系统为例，

2、来说明转向液压系统设计的整个过程。从设计系统原理图出发，到转向动力缸、全液压转向器、转向泵、蓄能器等关键元件的选型计算，最后对系统进行性能验算及校核。对全液压转向器BZZ3进行拆卸并绘制三维图，研究其内部结构和工作原理，推导其节流口面积公式和配流关系公式。在此基础上建立转向系统的数学模型，用传递函数的方法分析转向系统的动态特性。分析得出：速度放大系数直接影响系统的稳定性和响应速度。使用小捧量转向器系统稳定性好，使用大排量转向器系统稳定性差。在实际应用中，应采取各种措施在保证稳定性的前提下尽量提高液压固有频率，从而提高系统的响应速度。按照液压系统原理图把整个转向系统划分为各个模块，并利用IMA

3、GINE公司的仿真软件AMESim，对各个模块进行建模仿真并进行特性分析，然后再在此基础上建立整个系统的仿真模型并进行动态特性分析。仿真结果表明：液压系统对转向系统性能的影响，一方面可以缓冲汽车行驶过程中转向机构受到的冲击载荷，另一方面又会引起转向响应速度的迟缓。因此设计转向系统时要权衡这两方面的因素，既要使转向系统响应时间控制在某一范围内，又能使其尽可能多的吸收车轮受到的冲击载荷。关键词：全液压转向，动态特性分析，仿真，AMESim．m．北京科技大学硕士学位论文TheDynamicAnalysisofFullHydraulicPowerSteeringSysteminMiningTruck

4、AbstractFunHydraulicPowerSteeringSystemffm,ss)isOneofthemostimportantsystemsofminingdumptruck,whichisusedtocontroltheautomobiletraveldirectionandtomaintainthestraightlinetravel．SteeTingsystems’functionsarcvitaltothesafetyofautomobile．Astheroadconditionsa佗veryhardintheminingdistrict,inordertorelieve

5、thedrivers’tiredness,theminingdumptrucksareallequippedwithFHPSS．It’SmeaningfultomakeanintensiveresearchoftheFHPSS．TbispaperexplainsthewholeprocessofdesignonFHPSSbasedontheSGAl70，whichisresearchedanddevelopedbyUSTBandSGA．WebeginwiⅡlthehydraulicsystemchart,andthentothechoiceofpowercylinder,hydraulics

6、teeringcontrolunits(HSCU)，hydraulicsteeringpump，aeemnulator．Atlast，wecheekagainstthefunctionsoftheFHPSS．Researchthehydraulicsteeringcentrelunits(HSC∽r-BZZ3on-the-spot,anddrawthree-dimensionpictures．Afterstudyingitsinnerstructureandworkprinciple,deduceitsorificeformulas．Researchthedynamiccharacteris

7、ticoftheFHPSSmathematical研mthewayoftransferfunction．Weconcludeasfollows．Velocityfactorinfluencethesystem’Sstabilityandresponsetime．LialedispIacementhydraulicsteeringcontrolledunits(HSCU)ismorestablethanthe1