履帶車輛液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向性能分析與參數(shù)匹配.pdf

1、基于液壓機(jī)械無級(jí)傳動(dòng)原理的履帶車輛液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能有效改善車輛的轉(zhuǎn)向性能,是具有良好發(fā)展前景的一種履帶車輛轉(zhuǎn)向型式。本文采用理論分析、仿真計(jì)算及試驗(yàn)研究等方法,對(duì)液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論及方法、特性建模及仿真、車輛轉(zhuǎn)向性能、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)匹配等方面進(jìn)行了系統(tǒng)研究。論文在總結(jié)履帶車輛及其轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì),分析液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)構(gòu)成、工作原理、車輛轉(zhuǎn)向性能和國內(nèi)外研究及應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,提出了該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)研究的主要內(nèi)容和需解

2、決的問題。在對(duì)輸出分流傳動(dòng)和輸入分流傳動(dòng)兩種基本的液壓機(jī)械傳動(dòng)特性分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)履帶車輛的轉(zhuǎn)向要求,確定了一種新型液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)傳動(dòng)方案,該方案具有結(jié)構(gòu)簡單、降速增扭等優(yōu)點(diǎn),適合農(nóng)用履帶車輛使用。設(shè)計(jì)了方向盤控制的履帶車輛液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向操縱系統(tǒng),通過對(duì)轉(zhuǎn)向操縱過程的分析表明能滿足履帶車輛轉(zhuǎn)向性能的要求。對(duì)液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率及效率等靜態(tài)特性進(jìn)行了分析,給出了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)性能與系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系,研究了履帶車輛不同工

3、況下系統(tǒng)內(nèi)部的功率傳遞及系統(tǒng)效率的計(jì)算方法。建立了液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型及仿真模型,仿真研究了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響,仿真結(jié)果為履帶車輛液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計(jì)、參數(shù)匹配及性能優(yōu)化提供了理論依據(jù)。根據(jù)履帶車輛轉(zhuǎn)向時(shí)接地履帶、車輛與地面的相互運(yùn)動(dòng)關(guān)系,給出了履帶滑轉(zhuǎn)(滑移)及轉(zhuǎn)向中心偏移時(shí)轉(zhuǎn)向半徑和轉(zhuǎn)向角速度的計(jì)算關(guān)系。采用坐標(biāo)變換,建立了履帶車輛液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)軌跡模型,通過轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)軌跡仿真,分析了轉(zhuǎn)向阻力的變

4、化。建立了履帶車輛液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向動(dòng)力學(xué)模型,根據(jù)提出的轉(zhuǎn)向性能評(píng)價(jià)指標(biāo),仿真分析了履帶車輛參數(shù)對(duì)其穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)轉(zhuǎn)向性能的影響,為實(shí)車應(yīng)用研究奠定了基礎(chǔ)。液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)匹配是一個(gè)多指標(biāo)、多變量的非線性優(yōu)化問題,遺傳算法是求解多指標(biāo)、多變量非線性優(yōu)化問題的一種有效方法。建立了利用遺傳算法進(jìn)行液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)參數(shù)匹配的數(shù)學(xué)模型,并給出了參數(shù)匹配流程。對(duì)農(nóng)用履帶車輛液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)進(jìn)行了參數(shù)匹配,對(duì)匹配結(jié)果進(jìn)行了校核,該匹配方