某货车双前桥转向系统优化设计论文答辩稿

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 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 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 function g 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 fmincon 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 h1 2 h2 2 r1 2 r1 atan h1 h2 GQ2 sqrt x 1 2 h1 r1 sin alpha phi1 2 I1Q2 sqrt h1 2 h2 2 r1 2 h2 r1 cos alpha phi1 2 beta acos x 1 2 GQ2 2 I1Q2 2 2 x 1 GQ2 atan h1 r1 sin alpha phi1 x 1 HC sqrt h3 2 x 2 x 3 h4 2 GA sqrt h3 2 h4 2 H1A sqrt x 2 2 GA 2 2 x 2 GA cos pi atan h3 h4 beta gamma1 atan h3 h4 acos GA 2 H1A 2 x 2 2 2 GA H1A acos H1A 2 x 2 2 HC 2 2 H1A x 3 BE sqrt h5 2 x 6 x 4 h6 2 AD sqrt h5 2 h6 2 B1D sqrt x 4 2 AD 2 2 x 4 AD cos pi atan h5 h6 gamma1 gamma2 atan h5 h6 acos AD 2 B1D 2 x 4 2 2 AD B1D acos B1D 2 x 6 2 BE 2 2 B1D x 6 phi2 atan sqrt h7 2 h8 2 r2 2 r2 atan h7 h8 F2R1 sqrt h7 2 h8 2 r2 2 x 5 cos gamma2 2 F2O sqrt h8 2 h7 x 5 sin gamma2 2 alpha2 phi2 atan h7 x 5 sin gamma2 h8 acos F2O 2 r2 2 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 1 b 280 340 300 220 260 80 250 350 80 vlb 0 0 0 0 0 0 x fval fmincon funn x0 A b vlb 优化结果 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