主权项 |
一种双前桥商用车主销后倾角与主销内倾角匹配方法,其特征在于按如下步骤进行:步骤1:由式(1)建立一桥车轮由垂向力产生的回正力矩<img file="FDA00010403364200000125.GIF" wi="71" he="59" />的表达式:<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi><mn>1</mn></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi><mn>2</mn></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi><mn>3</mn></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001040336420000011.GIF" wi="814" he="79" /></maths>式(1)中,<img file="FDA0001040336420000012.GIF" wi="884" he="70" /><maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi><mn>2</mn></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>sinα</mi><mn>1</mn></msub><msub><mi>cosβ</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>F</mi><mrow><mi>Z</mi><mn>1</mn><mi>l</mi></mrow></msub><msubsup><mi>cosδ</mi><mi>l</mi><mn>1</mn></msubsup><mo>+</mo><msub><mi>F</mi><mrow><mi>Z</mi><mn>1</mn><mi>r</mi></mrow></msub><msubsup><mi>cosδ</mi><mi>r</mi><mn>1</mn></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001040336420000013.GIF" wi="870" he="71" /></maths><maths num="0003"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi><mn>3</mn></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>sinβ</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>a</mi><mn>1</mn></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>r</mi><mi>f</mi><mn>1</mn></msubsup><msub><mi>tanβ</mi><mn>1</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><msub><mi>F</mi><mrow><mi>Z</mi><mn>1</mn><mi>l</mi></mrow></msub><msubsup><mi>sinδ</mi><mi>l</mi><mn>1</mn></msubsup><mo>+</mo><msub><mi>F</mi><mrow><mi>Z</mi><mn>1</mn><mi>r</mi></mrow></msub><msubsup><mi>sinδ</mi><mi>r</mi><mn>1</mn></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001040336420000014.GIF" wi="958" he="71" /></maths>其中,a<sub>1</sub>为一桥主销偏移距,β<sub>1</sub>为一桥车轮主销内倾角,F<sub>Z1l</sub>为一桥左侧轮胎载荷,<img file="FDA0001040336420000015.GIF" wi="45" he="61" />为一桥左侧车轮转角,F<sub>Z1r</sub>为一桥右侧轮胎载荷,<img file="FDA0001040336420000016.GIF" wi="46" he="63" />为一桥右侧车轮转角,α<sub>1</sub>为一桥主销后倾角,<img file="FDA0001040336420000017.GIF" wi="38" he="71" />为一桥车轮滚动半径;并有:a<sub>1</sub>=0.27‑0.0323*tanβ<sub>1</sub>;<img file="FDA0001040336420000018.GIF" wi="662" he="110" />其中G<sub>1</sub>为一桥轴荷;<img file="FDA0001040336420000019.GIF" wi="826" he="134" />其中,m<sub>1</sub>为一桥等效质量,<img file="FDA00010403364200000110.GIF" wi="61" he="85" />为一桥非簧载质量,v为车速,h<sub>1</sub>为一桥侧倾中心高度,R<sub>1</sub>为一桥转向半径,<img file="FDA00010403364200000111.GIF" wi="38" he="70" />为一桥车轮滚动半径,K<sub>1</sub>为一桥钢板弹簧侧倾刚度,φ为车身侧倾角,<img file="FDA00010403364200000112.GIF" wi="54" he="71" />为一桥轮距;步骤2:由式(2)建立一桥车轮由侧向力产生的回正力矩<img file="FDA00010403364200000113.GIF" wi="77" he="67" />的表达式:<maths num="0004"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>y</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>F</mi><mrow><mi>y</mi><mn>1</mn></mrow></msub><msub><mi>e</mi><mrow><mi>s</mi><mn>1</mn></mrow></msub><msub><mi>cosβ</mi><mn>1</mn></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00010403364200000114.GIF" wi="894" he="93" /></maths>式(2)中,<img file="FDA00010403364200000115.GIF" wi="806" he="118" />L<sub>1</sub>为一桥与二桥间距,e<sub>1</sub>为一桥轮胎拖距,δ<sub>1</sub>为一桥车轮等效转角,并有:<img file="FDA00010403364200000116.GIF" wi="578" he="71" />和<img file="FDA00010403364200000117.GIF" wi="534" he="75" />其中:<img file="FDA00010403364200000118.GIF" wi="790" he="71" />并且C<sub>1</sub>由一桥轮胎类型而定,B<sub>1</sub>为一桥轮胎断面宽度,D<sub>1</sub>为一桥轮胎无载荷状态下的直径,P<sub>1</sub>为一桥轮胎胎压,K<sub>1</sub>=0.0015B<sub>1</sub>+0.42;步骤3:由式(3)建立一桥车轮总主动回正力矩<img file="FDA00010403364200000119.GIF" wi="66" he="62" />的表达式:<maths num="0005"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mi>S</mi><mn>1</mn></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>y</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>3</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00010403364200000120.GIF" wi="854" he="78" /></maths>步骤4:由式(4)建立二桥车轮由垂向力产生的回正力矩<img file="FDA00010403364200000121.GIF" wi="73" he="63" />的表达式:<maths num="0006"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi><mn>1</mn></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi><mn>2</mn></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi><mn>3</mn></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>4</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00010403364200000122.GIF" wi="875" he="71" /></maths>式(4)中,<img file="FDA00010403364200000123.GIF" wi="891" he="70" /><maths num="0007"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi><mn>2</mn></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>a</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>sinα</mi><mn>2</mn></msub><msub><mi>cosβ</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>F</mi><mrow><mi>Z</mi><mn>2</mn><mi>l</mi></mrow></msub><msubsup><mi>cosδ</mi><mi>l</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msub><mi>F</mi><mrow><mi>Z</mi><mn>2</mn><mi>r</mi></mrow></msub><msubsup><mi>cosδ</mi><mi>r</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA00010403364200000124.GIF" wi="909" he="70" /></maths><maths num="0008"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi><mn>3</mn></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>sinβ</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>a</mi><mn>2</mn></msub><mo>+</mo><msubsup><mi>r</mi><mi>f</mi><mn>2</mn></msubsup><msub><mi>tanβ</mi><mn>2</mn></msub><mo>)</mo></mrow><mrow><mo>(</mo><msub><mi>F</mi><mrow><mi>Z</mi><mn>2</mn><mi>l</mi></mrow></msub><msubsup><mi>sinδ</mi><mi>l</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msub><mi>F</mi><mrow><mi>Z</mi><mn>2</mn><mi>r</mi></mrow></msub><msubsup><mi>sinδ</mi><mi>r</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001040336420000021.GIF" wi="999" he="69" /></maths>其中,a<sub>2</sub>为二桥主销偏移距,β<sub>2</sub>为二桥车轮主销内倾角,F<sub>Z2l</sub>为二桥左侧轮胎载荷,<img file="FDA0001040336420000022.GIF" wi="47" he="61" />为二桥左侧车轮转角,F<sub>Z2r</sub>为二桥右侧轮胎载荷,<img file="FDA0001040336420000023.GIF" wi="46" he="61" />为二桥右侧车轮转角,α<sub>2</sub>为二桥主销后倾角,<img file="FDA0001040336420000024.GIF" wi="43" he="70" />为二桥车轮滚动半径;并有:a<sub>2</sub>=0.27‑0.0323*tanβ<sub>2</sub>;<img file="FDA0001040336420000025.GIF" wi="700" he="110" />其中G<sub>2</sub>为二桥轴荷;<img file="FDA0001040336420000026.GIF" wi="860" he="135" />其中,m<sub>2</sub>为二桥等效质量,<img file="FDA0001040336420000027.GIF" wi="54" he="71" />为二桥非簧载质量,h<sub>2</sub>为二桥侧倾中心高度,R<sub>2</sub>为二桥转向半径,<img file="FDA0001040336420000028.GIF" wi="43" he="78" />为二桥车轮滚动半径,K<sub>2</sub>为二桥钢板弹簧侧倾刚度,<img file="FDA0001040336420000029.GIF" wi="55" he="70" />二桥轮距;步骤5:由式(5)建立二桥车轮由侧向力产生的回正力矩<img file="FDA00010403364200000210.GIF" wi="82" he="70" />的表达式:<maths num="0009"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>y</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>=</mo><msub><mi>F</mi><mrow><mi>y</mi><mn>2</mn></mrow></msub><msub><mi>e</mi><mrow><mi>s</mi><mn>2</mn></mrow></msub><msub><mi>cosβ</mi><mn>2</mn></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>5</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00010403364200000211.GIF" wi="846" he="78" /></maths>式(5)中,<img file="FDA00010403364200000212.GIF" wi="838" he="120" />L<sub>2</sub>为二桥与三桥间距,e<sub>2</sub>为二桥轮胎拖距,δ<sub>2</sub>为二桥车轮等效转角,并有:<img file="FDA00010403364200000213.GIF" wi="597" he="70" />和<img file="FDA00010403364200000214.GIF" wi="551" he="79" />其中:Δ<sub>2</sub>=19.1C<sub>2</sub>K<sub>2</sub>(0.5G<sub>2</sub>)<sup>0.85</sup>/B<sub>2</sub><sup>0.7</sup>D<sub>2</sub><sup>0.45</sup>P<sub>2</sub><sup>0.6</sup>,并且C<sub>2</sub>由二桥轮胎类型决定,B<sub>2</sub>为二桥轮胎断面宽度,D<sub>2</sub>为二桥轮胎无载荷状态下的直径,P<sub>2</sub>为二桥轮胎胎压,K<sub>2</sub>=0.0015B<sub>2</sub>+0.42;步骤6:由式(6)建立二桥车轮总主动回正力矩<img file="FDA00010403364200000215.GIF" wi="67" he="62" />表达式:<maths num="0010"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mi>S</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>Z</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>S</mi><mi>y</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>6</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00010403364200000216.GIF" wi="878" he="71" /></maths>步骤7:由式(7)建立一桥车轮总的被动回正阻力矩<img file="FDA00010403364200000217.GIF" wi="67" he="69" />表达式:<maths num="0011"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mi>f</mi><mn>1</mn></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>f</mi><mi>a</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>f</mi><mi>b</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>f</mi><mi>c</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>f</mi><mi>d</mi></mrow><mn>1</mn></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>7</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00010403364200000218.GIF" wi="910" he="79" /></maths>式(7)中,<img file="FDA00010403364200000219.GIF" wi="941" he="127" /><img file="FDA00010403364200000220.GIF" wi="70" he="72" />为一桥转向器反转时的阻力矩,<img file="FDA00010403364200000221.GIF" wi="70" he="74" />为一桥转向传动机构摩擦阻力矩;其中,G<sub>1</sub>为一桥载荷,k<sub>1</sub>为一桥动载系数,f<sub>1</sub>,f<sub>2</sub>分别为主销衬套及轴承处的摩擦系数,r<sub>1</sub>,r<sub>2</sub>为主销上下座孔半径,l<sub>1</sub>为一桥转向节上下主销孔中心线间的距离,q<sub>1</sub>为一桥主销轴线与车轮中心线的交点至车轮中心面的距离;步骤8:由式(8)建立二桥车轮总的被动回正阻力矩<img file="FDA00010403364200000222.GIF" wi="74" he="71" />的表达式:<maths num="0012"><math><![CDATA[<mrow><msubsup><mi>M</mi><mi>f</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>=</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>f</mi><mi>a</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>f</mi><mi>b</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>f</mi><mi>c</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>M</mi><mrow><mi>f</mi><mi>d</mi></mrow><mn>2</mn></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>8</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>]]></math><img file="FDA00010403364200000223.GIF" wi="862" he="71" /></maths>式(8)中,<img file="FDA0001040336420000031.GIF" wi="918" he="118" /><img file="FDA0001040336420000032.GIF" wi="70" he="71" />为二桥转向器反转时的阻力矩,<img file="FDA0001040336420000033.GIF" wi="70" he="70" />为二桥转向传动机构摩擦阻力矩;其中,G<sub>2</sub>为二桥载荷,k<sub>2</sub>为二桥动载系数,l<sub>2</sub>为二桥转向节上下主销孔中心线间的距离,q<sub>2</sub>为二桥主销轴线与车轮中心线的交点至车轮中心面的距离;步骤9:由式(9)建立残余转向角<img file="FDA0001040336420000039.GIF" wi="29" he="46" />关于一桥主销内倾角β<sub>1</sub>、一桥主销后倾角α<sub>1</sub>、二桥主销内倾角β<sub>2</sub>和二桥主销后倾角α<sub>2</sub>的隐式函数:<img file="FDA0001040336420000034.GIF" wi="598" he="71" />所述隐式函数表代为式:<img file="FDA0001040336420000035.GIF" wi="389" he="55" />则,残余横摆角速度<img file="FDA0001040336420000036.GIF" wi="67" he="54" />表达为;<img file="FDA0001040336420000037.GIF" wi="237" he="109" />步骤10:以一桥主销内倾角β<sub>1</sub>、一桥主销后倾角α<sub>1</sub>、二桥主销内倾角β<sub>2</sub>和二桥主销后倾角α<sub>2</sub>为设计变量确立一组初始值,并按照各设计变量初始值增减3度为变化区间,以式(10)为优化目标,运用复合形法寻找约束优化问题的最优解:<img file="FDA0001040336420000038.GIF" wi="454" he="63" />其中,<img file="FDA00010403364200000310.GIF" wi="35" he="35" />为残余横摆角速度目标值。 |