基于Adams的转向机构优化

摘 要 ： 在满足结构刚度强度以及外转角误差、转向油缸最大压力和机构不干涉等约束条件下,利用Adams建立优化模型,分别对转向油缸进油量、径向力和车轮转角误差等进行优化分析.对某型号转向桥优化,转向油缸进油量降低28%；经样机测试,转向操作反应灵敏,不存在漏油、轮胎磨损等故障.

关 键 词 ： 转向桥； 径向力； 优化； Adams； Isight

中图分类号： TB115.1文献标志码： B

0引言

“阿克曼/让托德”系统是工程车辆常见的转向机构[1],见如图1,广泛应用于正面吊、堆高机和叉车等流动起重机.转向机构在设计时会碰到转向油缸的进油量影响转向操作的灵敏性,油缸径向力过大导致油缸漏油及车轮转角误差影响轮胎磨损等问题,但三者相互牵制,不能同时达到最优.本文以某型号正面吊转向桥优化为例,在满足活塞杆刚度和强度设计要求、机构不干涉、液压系统压力和油缸行程等约束条件下,根据不同使用要求,分别以油缸进油量、径向力及车轮转角误差为优化对象,优化连杆和活塞杆的铰点位置和油缸的缸径、杆径,为设计提供参考.

3结论

针对正面吊转向机构设计中存在的进油量大、径向力大和外转角误差大3个问题进行优化分析,找到满足设计要求的铰点位置及油缸尺寸,并得到以下结论：

（1）从减少转向油缸进油量、提高操作性考虑,优选顺序为：方案1,方案2,方案3；（2）从减小从减小油缸径力、减小漏油概率考虑,优选顺序为：方案2,方案3,方案1；（3）从减小轮胎磨损考虑,优选顺序为：方案3,方案2,方案1.

本型号转向桥设计时存在的最大问题是转向时进油量大,方向盘转动圈数多.若采用方案1,方向盘转动圈数由原来的16圈,减小到11圈左右.经样机测试,转向操作反应灵敏,而且不存在漏油,轮胎磨损等故障.