鉸接式礦用膠輪車(chē)轉(zhuǎn)向性能研究.pdf

1、防爆無(wú)軌膠輪車(chē)因其較強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性能大大提高了煤礦業(yè)的生產(chǎn)效率，促使國(guó)外鉸接式膠輪車(chē)的設(shè)計(jì)研究得到快速發(fā)展。國(guó)內(nèi)針對(duì)礦用鉸接式膠輪車(chē)的研究起步較晚,目前設(shè)計(jì)理論尚不完善，仍處于仿造階段。鉸接車(chē)型號(hào)單一，無(wú)法滿(mǎn)足多樣的生產(chǎn)需求，也無(wú)法完全適用于多種路況。鉸接轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)作為膠輪車(chē)的重要組成部分，直接關(guān)系到車(chē)輛的機(jī)動(dòng)性能。因此，本文針對(duì)其轉(zhuǎn)向的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究。主要研究結(jié)果如下：
　　以單自由度鉸接式膠輪車(chē)為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)其在滿(mǎn)載工作狀態(tài)下

2、的原地轉(zhuǎn)向力學(xué)的分析，綜合考慮輪胎—路面相互作用及車(chē)輪轉(zhuǎn)角、輪胎滾動(dòng)速度等因素對(duì)轉(zhuǎn)向阻力矩的影響，利用虛位移原理推導(dǎo)了原地轉(zhuǎn)向阻力矩隨車(chē)輪轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律，結(jié)果表明當(dāng)車(chē)輪轉(zhuǎn)角達(dá)到最大45°時(shí)原地轉(zhuǎn)向阻力矩也達(dá)到最大值24.68kN*m，且原地轉(zhuǎn)向阻力矩隨車(chē)輪轉(zhuǎn)角呈非線性的增長(zhǎng)趨勢(shì)。
　　建立了滿(mǎn)載鉸接式膠輪車(chē)多剛體轉(zhuǎn)向虛擬樣機(jī)模型。針對(duì)其轉(zhuǎn)向時(shí)極端路況對(duì)其整車(chē)性能的影響，模擬三角形凸起、矩形坑、搓板路面等障礙路況，進(jìn)行了仿真分析。結(jié)

3、果表明車(chē)輛在矩形坑路面上轉(zhuǎn)向時(shí)車(chē)體載荷分布最不均勻、穩(wěn)定性最差，其后橋左右輪胎載荷出現(xiàn)最大差值0.54kN，前架質(zhì)心轉(zhuǎn)向橫擺角速度達(dá)到58.71rad/s，右后輪出現(xiàn)最大側(cè)傾角15.63°。
　　提取過(guò)矩形坑時(shí)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)中連接前后車(chē)架鉸接盤(pán)處的受力數(shù)據(jù)，進(jìn)行了應(yīng)力分析，結(jié)果顯示前架與銷(xiāo)軸接觸處出現(xiàn)最大應(yīng)力207MPa。得知此種情況下鉸接盤(pán)處動(dòng)應(yīng)力值較大，產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，是鉸接盤(pán)破裂損壞的主要原因。
　　將鉸接轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)改進(jìn)為二