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ADAMS重载车辆转向杆系结构分析+文献综述(7)
控制在可接受的合理的范围。
(3)在常用转向转角范围内,转向机构转向协调性良好,尽可能的与理
想的阿克曼关系相符合,达到合理利用有效转向转角范围。
(4)转向系统应具有良好的操纵性,以减轻驾驶员的劳动疲劳强度。
(5)转向器到左右转向轮的传动关系应满足良好的对称性,以保证良好
的操纵稳定性。
(6)转向杆系和悬架系统的导向机构应具有良好运动协调性。
(7)转向系的调整要尽量简单。
(8)转向功率足够大。随着生产率的提高,工程机械的重量和操作速度随之增加,加之使用条件复杂以及采用了宽基或者超宽基的低压轮胎,这就要求转向系统能够克服更大的转向阻力矩。
2.2多轴转向车辆动力转向特性分析
2.2.1车辆转向阻力
重型车辆在转向时,转向机构受到的阻力主要有[23][24]:
[1]由于地面对轮胎的摩擦力给予转向机构的转向阻力矩,此部分随着地
面特性的不同而不断变化,在原地转向时表现比较突出,是重型车辆
原地转向时的主要影响力矩;
[2]由于重型车辆采用主销内倾,这在转向时将引发重力回正力矩,从而
使车辆重心整体提高,该力矩的大小与整车重量和主销内倾角的大小
有关;
[3]转向时,转向机构内部的各转动副相互摩擦,将引起一定的摩擦力矩,
该部分力矩与转向机构的保养性能是否良好息息相关。
上述三部分力矩通过转向机构将最终作用在转向器上。由于转向阻力主要
表现为地面的摩擦阻力矩,地面给予的摩擦力在原地转向时最大,因而转向力
矩的最大值通常发生在车辆进行原地转向时。
(1)原地转向时轮胎的静向力矩
在原地转向时,动力转向器将转向力通过转向机构传递到车轮,车轮首先要克服地面的摩擦力发生转动。在实际情况下,随着轮胎气压的减小,地面的摩擦力矩有增大的趋势,此外不同轮胎型号对摩擦系数也有一定的影响。在车轮转动前,首先将受到非常大的静态摩擦阻力矩,随着车轮的滑移这一摩擦力矩将逐渐趋于稳态值。对这一摩擦力矩影响最大的是整车重量和轮胎与地面的摩擦系数。
在不考虑轮胎相关参数的情况下,车轮的静态转向力矩从为:
……………………………………………(2.27)
式中 为轮胎转角,゜; 为车轮垂直载荷,N。
(2)主销内倾引起的自动回正力矩
为保持汽车直线行驶的稳定性,并力图使转弯后的前轮自动回正,采用了
主销的内倾的布置方式,轮胎在自身载荷作用下,产生的回正力矩计算公式为:
……………………………………(2.28)
式中,D为轮胎中心到主销的水平距离,mm ; 为主销的内倾角, ; 为车轮转角, 为车轮垂直载荷,N。
(3)轮胎围绕主销摩擦力矩
轮胎围绕主销转动产生摩擦力矩,其大小主要由垂直载荷的大小决定。根
据库仑定律,成线性关系:
………………………………………(2.29)
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