《某货车双前桥转向系统优化设计论文答辩稿》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某货车双前桥转向系统优化设计论文答辩稿（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、某货车双前桥转向系统优化设计毕业设计答辩参考车型 EQ1290W载重汽车各部件参数值参数参数参数值参数值主销中心距主销中心距第一桥第一桥/第二桥内轮最大转角第二桥内轮最大转角一桥转向节臂长一桥转向节臂长二桥转向节臂长二桥转向节臂长一二轴轴距一二轴轴距二三轴轴距二三轴轴距一桥转向节臂回转中心和一桥摇臂回转中心在一桥转向节臂回转中心和一桥摇臂回转中心在X轴方向的距离轴方向的距离一桥转向节臂回转中心和一桥摇臂回转中心在一桥转向节臂回转中心和一桥摇臂回转中心在Y轴方向的距离轴方向的距离一桥摇臂回转中心和中间摇臂回转中心在一桥摇臂回转中心和中间摇臂回转中心在X轴方向的距离轴方向的距离一桥摇臂回转中心和中
2、间摇臂回转中心在一桥摇臂回转中心和中间摇臂回转中心在Y轴方向的距离轴方向的距离中间摇臂回转中心和二桥摇臂回转中心在中间摇臂回转中心和二桥摇臂回转中心在X轴方向的距离轴方向的距离中间摇臂回转中心和二桥摇臂回转中心在中间摇臂回转中心和二桥摇臂回转中心在Y轴方向的距离轴方向的距离二桥转向节臂回转中心和二桥摇臂回转中心在二桥转向节臂回转中心和二桥摇臂回转中心在X轴方向的距离轴方向的距离二桥转向节臂回转中心和二桥摇臂回转中心在二桥转向节臂回转中心和二桥摇臂回转中心在Y轴方向的距离轴方向的距离1700mm40/35282mm265mm1950mm4250mm1015mm272mm901mm32mm1032
3、mm12mm883mm273mm双前桥转向系统总体结构一、转向理论1.单前桥转向理论阿克曼原理： 汽车在行驶（直线行驶和转弯行驶）过程中，每个车轮的行动轨迹都必须完全符合它的自然运动轨迹，即要求各个车轮轴线都能汇交于一点，从而保证轮胎与地面间处于纯滚动而无滑移现象2.双前桥转向理论同一转向轴的内、外轮转角关系应符合阿克曼原理：不同转向轴同一侧车轮转向角应满足的关系：二、双前桥转向系统数学建模1.双摇臂机构双摇臂机构的传动路线分四步分别建立各传动环节的数学模型：一桥转向节臂至一桥摇臂；一桥摇臂至中间摇臂；中间摇臂至二桥摇臂；二桥摇臂至二桥转向节臂。（1）一桥转向节臂至一桥摇臂（2）一桥摇臂至中间
4、摇臂（3）中间摇臂至二桥摇臂（4）二桥摇臂至二桥转向节臂2.转向梯形机构双前桥转向系统整体数学模型三、双前桥转向系统优化目标函数约束条件1.转向摇臂机构数学模型目标函数约束条件2.转向梯形机构数学模型编写MATLAb程序（1）一桥转向转向梯形优化程序目标函数：functionf=fun(x)fora=1:40ifa=10d=1.5;elseifa=30d=1;elsed=0.5;a0=a*pi/180;k=1700;L=6200;f=d*abs(x(1)-asin(sin(x(1)+a0)/(sqrt(k/x(2)2+1-2*(k/x(2)*cos(x(1)+a0)/(acot(cot(a0)
5、-(k/L)-(acos(k/x(2)*(2*cos(x(1)-cos(x(1)+a0)-cos(2*x(1)/(sqrt(k/x(2)2+1-2*(k/x(2)*cos(x(1)+a0)/(acot(cot(a0)-(k/L)-1);endendend非线性不等式约束：functiong,h=ghun(x)g=x(2)/855-(0.77-2*cos(x(1)+cos(x(1)+36/180*pi)/(0.77-cos(x(1)*cos(x(1);h=;线型约束及函数调用：x0=73/180*pi;240;lb=60/180*pi;187;ub=80/180*pi;255;x,fval=fm
6、incon(fun,x0,lb,ub,ghun)（2）双摇臂机构优化程序目标函数：functionf=funn(x)fora=1:40ifa=10d=1.5;elseifa=30d=1;elsed=0.5;alpha=a/180*pi;h1=1015;h2=272;h3=901;h4=32;h5=1032;h6=12;h7=8830;h8=272;r1=282;r2=265;L1=6200;L2=4250;alpha1=atan(L2/L1*tan(alpha);phi1=atan(sqrt(h12+h22-r12)/r1)-atan(h1/h2);GQ2=sqrt(x(1)2+(h1-r1*
7、sin(alpha-phi1).2);I1Q2=sqrt(h12+h22-r12-(h2-r1*cos(alpha-phi1).2);beta=acos(x(1)2+GQ22-I1Q22)/(2*x(1)*GQ2)-atan(h1-r1*sin(alpha-phi1)/x(1);HC=sqrt(h32+(x(2)-x(3)+h4)2);GA=sqrt(h32+h42);H1A=sqrt(x(2)2+GA2-2*x(2)*GA*cos(pi-atan(h3/h4)+beta);gamma1=atan(h3/h4)-acos(GA2+H1A2-x(2)2)/(2*GA*H1A)-acos(H1A2
8、+x(2)2-HC2)/(2*H1A*x(3);BE=sqrt(h52+(x(6)-x(4)+h6)2);AD=sqrt(h52+h62);B1D=sqrt(x(4)2+AD2-2*x(4)*AD*cos(pi-atan(h5/h6)+gamma1);gamma2=atan(h5/h6)-acos(AD2+B1D2-x(4)2)/(2*AD*B1D)-acos(B1D2+x(6)2-BE2)/(2*B1D*x(6);phi2=atan(sqrt(h72+h82-r22)/r2)-atan(h7/h8);F2R1=sqrt(h72+h82-r22-(x(5)*cos(gamma2).2);F2O
9、=sqrt(h82+(h7+x(5)*sin(gamma2).2);alpha2=phi2+atan(h7+x(5)*sin(gamma2)/h8)-acos(F2O2+r22-F2R1)/(2*F2O*r2);f=d*abs(alpha2-alpha1)/alpha1);endendend约束条件及函数调用：x0=308,238,242,139,312,201;A=-1,0,0,0,0,0;1,0,0,0,0,0;0,1,0,0,0,0;0,0,-1,0,0,0;0,0,1,0,0,0;0,0,-1,1,0,0;0,0,0,0,-1,0;0,0,0,0,1,0;0,0,0,0,-1,1b=-
10、280;340;300;-220;260;-80;-250;350;-80vlb=0,0,0,0,0,0x,fval=fmincon(funn,x0,A,b,vlb)优化结果参数参数原原设计值优化化设计值308mm238mm242mm139mm312mm201mm261.9773240mm192.272221mm102.9312mm242mm240mm143mm318mm195mm122.4276.67237.98mm86.574.63225.91mm41.5一桥梯形机构的转角误差二桥梯形机构的转角误差双摇臂机构的转角误差总转角误差四、结构设计（1）转向传动机构设计总体要求（2）转向拉杆强度计
11、算（3）转向摇臂强度计算（4）球头销强度计算（5）三维建模1.转向梯形三维建模2.转向摇臂三维建模3.球头销、卡箍三维建模4.双前桥转向总体结构结论（1）叙述了双前桥转向系统结构，以及双前桥转向系统的基本要求；分析了理想的转向转角之间的关系。（2）在参考相关研究资料的基础上，分析了双前桥汽车传动系统的结构，利用空间几何的方法建立了双前桥转向的数学模型。（3）简单介绍了机械优化设计的理论，以转向实际转角与理想转角之差为目标函数，空间布置为约束条件，转角范围确定加权函数的优化设计函数。利用MATLAB软件进行了优化设计，得到合理的双前桥转向机构参数。（4）对双前桥转向系统的主要部分进行了结构设计及强度计算，并利用CATIA对各部分进行了三维建模。致谢感谢我的班主任刘涛老师，本论文是在老师的严格要求和精心指导下完成的。在大学四年学习生活中，刘老师给予我很大的教诲和启迪；同时感谢周遐余老师，周老师以严谨的治学风格，渊博的学术知识，深深地影响了我。感谢我的父母、家人、女友在我大学期间所提供的无私的爱，他们是我不断奋进的动力和强大的精神支柱，他们的支持使我顺利地完成学业，使我的人生不断的向前推进。感谢我的宿舍637的室友，四年来，我们共同生活，共同学习，分享大学的苦与乐，为我的人生增添了许多美好的记忆。感谢所有曾关心、支持、帮助过我的朋友们！
