三軸車輛全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設(shè)計及轉(zhuǎn)向性能分析*

洪升耀，徐國英，劉西俠，陳靖然

(裝甲兵工程學(xué)院 機(jī)械工程系，北京100072)

1 引言

多軸輪式車輛車軸多、車身長，導(dǎo)致低速時轉(zhuǎn)向半徑相對較大，這制約著多軸輪式車輛尤其是多軸輪式裝甲車輛的發(fā)展。全輪轉(zhuǎn)向技術(shù)是改善車輛轉(zhuǎn)向性能的主要手段之一，也是實現(xiàn)主動安全性的方法之一。全輪轉(zhuǎn)向技術(shù)能減小車輛低速轉(zhuǎn)向半徑，其應(yīng)用效果在大型車輛上更加明顯［1］。

目前，全輪轉(zhuǎn)向技術(shù)在四輪轉(zhuǎn)向上的應(yīng)用已較為成熟，但多軸車輛全輪轉(zhuǎn)向的研究相對較少。以某6×6前四輪轉(zhuǎn)向的三軸車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為基礎(chǔ)，提出該車全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的改裝設(shè)計方案，對全輪轉(zhuǎn)向模式(簡稱為AWS)的轉(zhuǎn)向性能進(jìn)行仿真分析。

2 全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)改裝設(shè)計方案

某6×6前四輪轉(zhuǎn)向車輛轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)采用液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，前橋和中橋轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)之間用機(jī)械桿系連接，能完成前橋輪胎和中橋輪胎轉(zhuǎn)向角的定比例控制。但想實現(xiàn)符合全輪轉(zhuǎn)向要求的控制策略，應(yīng)該使前橋和后橋、中橋輪胎轉(zhuǎn)向角之間滿足相對更為靈活的控制要求。因此設(shè)計能在有限的空間內(nèi)安裝并滿足要求的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是問題的關(guān)鍵［2］。

2.1 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)方案

為實現(xiàn)多軸輪式車輛的全輪轉(zhuǎn)向，可考慮在現(xiàn)有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對非轉(zhuǎn)向橋進(jìn)行改裝。目前車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)有機(jī)械式轉(zhuǎn)向、液壓助力轉(zhuǎn)向、電控液壓助力轉(zhuǎn)向、電動助力轉(zhuǎn)向和線控轉(zhuǎn)向。對于某6×6前四輪液壓助力轉(zhuǎn)向車輛，轉(zhuǎn)向時需提供較大的驅(qū)動力，且在車輛原有液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上增加新的液壓回路也比較簡單，故采用電控液壓式全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)［3］。……