长轴距随车起重运输车底盘匹配与性能优化.pdf

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1、随车起重运输车庶口文／郭艳玲(中国重汽集团技术发展中心)耿光增(中国重汽集团进出口公司)1前言ctgI=ctgDi+K／Li(1)随车起重运输车是一种集起重、运输为一体的新型高ctg2=ctgp2+K／L2(2)效起重运输装备，广泛适用于交通运输、电信电力、油田LI／L2--tgl／tga2=tgDI／tgD2(3)码头、市政园林等领域。由于随车起重运输车市场发展潜3转向梯形机构的优化力巨大，中国重汽先后开发了数款不同轴距及驱动形式的随车起重运输车。由于随车起重运输车的工作台需要布置在两前轴之间，因此，相

2、对于普通载货车，加大一二轴之间的轴距是满足车型开发的必须。然而当轴距发生较大变化时，为使所有车轮都能绕同一瞬时转向中心旋转，必须对原有梯形机构、转向传动杆系、转向杆系与悬架系统的运动进行优化，否则将会出现双转向车型可能出现的磨胎、摆振等问题。因此，在对长轴距双前轴随车起重运输车底盘图2的设计开发中，着重进行了I、e为梯形角，M’为横拉杆球头中心至主销中心线的垂足点问以下几个方面的设计优化。的距离，m为转向梯形臂长r2转向轮理想运动关系为满足阿克曼定律，应使转向梯形的实际特征线与理一——一——．——．——⋯

3、—．＼}论特征线完全重合，在实际设计中使车轮在常用的转角范为了避免车轮在转向围内(15o～25。)两特征线尽可能接近即可。而一轴的原梯形过程中的横向滑移，保持机构的实际特征线与理论特征线偏离较大，不适用于加大纯滚动状态，所有车轮轴线都应绕同一瞬时中心转轴距的随车起重运输车底盘(见图3)。经过反复多次的优化动。同一转向轴的内外车BA轮的转角关系通过转向梯形来实现。同一轴的两轮转角应满足阿克曼定律见式(1)、式(2)，一二轴同侧车轮之间的转角关系通过转向摇臂机构来实现，并应满足运动协调关系式式图3现有前轴用于

4、随车起重车的第一轴的转角特性曲线(3)。如图l所示。图1m=f772m=O．126m’=222．6。e=7i．4。回《重型汽车》HEAVYTRUCK2010．3’=

5、：——P网口Qichesheii0与m，得到了较为理想的特性曲线图(见图4)。从而保证利用ADAMS参数化分析中的设计研究，对双摇臂机构的各了同一轴两车轮都绕同一瞬时中心转动。节点位置进行优化分析。通过分析得出第二摇臂上的中间联接节点对转角关系影响最大，对该节点位置优化后得出BA二轴车轮实际与理想转角的差值曲线如图6虚线所示。由图6可以看出，

6、优化后的转向机构能得到较为理想的转角关系，在实际应用中能大大减轻磨胎、吃胎等问题。5悬架与转向杆系的运动协调在保证转向传动机构满足运动协调关系式(3)的前提下，还应保证前悬架和转向拉杆的运动协调。绘制转向杆图4优化后转角特性曲线系和悬架杆系跳动图，对转向拉杆和纵置钢板弹簧的运动m’=1772m=0．11m‘一195e=73。协调性进行分析，找出板簧主片中心及其摆动中心、转向4转向双摇臂机构的优化节臂与纵拉杆铰接球头中心及其摆动中心，同时一轴和二轴板簧向上截取距离为动挠度，向下截取距离为静挠度，根据实际整车

7、三维模型，在ADAMS中建立转向双摇臂分别找出转向拉杆与板簧运动不协调引起的轨迹偏差量。机构等效仿真模型，一轴左侧车轮转角为运动输入端，二只有尽可能减小上述轨迹偏差量，才能改善整车的制动跑轴左侧车轮转角为输出端。如图5所示。偏情况，为此对整车进行布置，使一轴的偏差量控制在了3ram之内(见图7)，二轴基本无偏差(见图8)。——自—一图5双摇臂机构等效仿真模型由公式(3)可知，理想状态时同侧两转向轮转角关系应满足：图7，=arctg(L，·tan1／L1)为方便观察实际二轴车轮转角与理想转角的接近程度，在仿

8、真模型中设置两者的差值作为目标函数，并对模型进行仿真分析，分析结果如图6实线所示。由图可知实际转角与理论转角相差较大，在实际使用中会出现磨胎、吃胎等问题。为了得到较为理想的转角输出，在前面仿真的基础上图8—、＼L_--m0E幢^-口I—、、6结束语、、’～’-，．、＼综上所述，在长轴距双前轴随车起重运输车底盘的设＼＼计开发中从以上几个方面进行了系统的设计优化，从根本上避免了双转向车型可能出现的磨胎、制动跑偏等问题，保证了整车行驶的方向稳定性。图6优化前后转角差值线比较参考文献略。2010．3．HEAVYT

9、RUCK《重型汽车》回