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：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=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(h12+h22-r12)/r1)-atan(h1/h2);GQ2=sqrt(x(1)2+(h1-r1*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+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=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=-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,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