某貨車雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計論文答辯稿

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某貨車雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計答辯 參考車型EQ1290W載重汽車 各部件參數(shù)值 雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu) 一 轉(zhuǎn)向理論 1 單前橋轉(zhuǎn)向理論 阿克曼原理 汽車在行駛 直線行駛和轉(zhuǎn)彎行駛 過程中 每個車輪的行動軌跡都必須完全符合它的自然運動軌跡 即要求各個車輪軸線都能匯交于一點 從而保證輪胎與地面間處于純滾動而無滑移現(xiàn)象 2 雙前橋轉(zhuǎn)向理論 同一轉(zhuǎn)向軸的內(nèi) 外輪轉(zhuǎn)角關(guān)系應(yīng)符合阿克曼原理 不同轉(zhuǎn)向軸同一側(cè)車輪轉(zhuǎn)向角應(yīng)滿足的關(guān)系 二 雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)數(shù)學建模 1 雙搖臂機構(gòu)雙搖臂機構(gòu)的傳動路線 分四步分別建立各傳動環(huán)節(jié)的數(shù)學模型 一橋轉(zhuǎn)向節(jié)臂至一橋搖臂 一橋搖臂至中間搖臂 中間搖臂至二橋搖臂 二橋搖臂至二橋轉(zhuǎn)向節(jié)臂 1 一橋轉(zhuǎn)向節(jié)臂至一橋搖臂 2 一橋搖臂至中間搖臂 3 中間搖臂至二橋搖臂 4 二橋搖臂至二橋轉(zhuǎn)向節(jié)臂 2 轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu) 雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)整體數(shù)學模型 三 雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)優(yōu)化 目標函數(shù) 約束條件 1 轉(zhuǎn)向搖臂機構(gòu)數(shù)學模型 目標函數(shù) 約束條件 2 轉(zhuǎn)向梯形機構(gòu)數(shù)學模型 編寫MATLAb程序 1 一橋轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向梯形優(yōu)化程序目標函數(shù) 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 非線性不等式約束 function g 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 線型約束及函數(shù)調(diào)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 雙搖臂機構(gòu)優(yōu)化程序目標函數(shù) 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 h1 2 h2 2 r1 2 r1 atan h1 h2 GQ2 sqrt x 1 2 h1 r1 sin alpha phi1 2 I1Q2 sqrt h1 2 h2 2 r1 2 h2 r1 cos alpha phi1 2 beta acos x 1 2 GQ2 2 I1Q2 2 2 x 1 GQ2 atan h1 r1 sin alpha phi1 x 1 HC sqrt h3 2 x 2 x 3 h4 2 GA sqrt h3 2 h4 2 H1A sqrt x 2 2 GA 2 2 x 2 GA cos pi atan h3 h4 beta gamma1 atan h3 h4 acos GA 2 H1A 2 x 2 2 2 GA H1A acos H1A 2 x 2 2 HC 2 2 H1A x 3 BE sqrt h5 2 x 6 x 4 h6 2 AD sqrt h5 2 h6 2 B1D sqrt x 4 2 AD 2 2 x 4 AD cos pi atan h5 h6 gamma1 gamma2 atan h5 h6 acos AD 2 B1D 2 x 4 2 2 AD B1D acos B1D 2 x 6 2 BE 2 2 B1D x 6 phi2 atan sqrt h7 2 h8 2 r2 2 r2 atan h7 h8 F2R1 sqrt h7 2 h8 2 r2 2 x 5 cos gamma2 2 F2O sqrt h8 2 h7 x 5 sin gamma2 2 alpha2 phi2 atan h7 x 5 sin gamma2 h8 acos F2O 2 r2 2 F2R1 2 F2O r2 f d abs alpha2 alpha1 alpha1 endendend約束條件及函數(shù)調(diào)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 1 b 280 340 300 220 260 80 250 350 80 vlb 0 0 0 0 0 0 x fval fmincon funn x0 A b vlb 優(yōu)化結(jié)果 一橋梯形機構(gòu)的轉(zhuǎn)角誤差 二橋梯形機構(gòu)的轉(zhuǎn)角誤差 雙搖臂機構(gòu)的轉(zhuǎn)角誤差 總轉(zhuǎn)角誤差 四 結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 轉(zhuǎn)向傳動機構(gòu)設(shè)計總體要求 2 轉(zhuǎn)向拉桿強度計算 3 轉(zhuǎn)向搖臂強度計算 4 球頭銷強度計算 5 三維建模 1 轉(zhuǎn)向梯形三維建模 2 轉(zhuǎn)向搖臂三維建模 3 球頭銷 卡箍三維建模 4 雙前橋轉(zhuǎn)向總體結(jié)構(gòu) 結(jié)論 1 敘述了雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 以及雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基本要求 分析了理想的轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系 2 在參考相關(guān)研究資料的基礎(chǔ)上 分析了雙前橋汽車傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 利用空間幾何的方法建立了雙前橋轉(zhuǎn)向的數(shù)學模型 3 簡單介紹了機械優(yōu)化設(shè)計的理論 以轉(zhuǎn)向?qū)嶋H轉(zhuǎn)角與理想轉(zhuǎn)角之差為目標函數(shù) 空間布置為約束條件 轉(zhuǎn)角范圍確定加權(quán)函數(shù)的優(yōu)化設(shè)計函數(shù) 利用MATLAB軟件進行了優(yōu)化設(shè)計 得到合理的雙前橋轉(zhuǎn)向機構(gòu)參數(shù) 4 對雙前橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的主要部分進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計及強度計算 并利用CATIA對各部分進行了三維建模 致謝 感謝我的班主任劉濤老師 本論文是在老師的嚴格要求和精心指導下完成的 在大學四年學習生活中 劉老師給予我很大的教誨和啟迪 同時感謝周遐余老師 周老師以嚴謹?shù)闹螌W風格 淵博的學術(shù)知識 深深地影響了我 感謝我的父母 家人 女友在我大學期間所提供的無私的愛 他們是我不斷奮進的動力和強大的精神支柱 他們的支持使我順利地完成學業(yè) 使我的人生不斷的向前推進 感謝我的宿舍637的室友 四年來 我們共同生活 共同學習 分享大學的苦與樂 為我的人生增添了許多美好的記憶 感謝所有曾關(guān)心 支持 幫助過我的朋友們