鉸接式礦用膠輪車轉(zhuǎn)向性能研究.pdf

1、防爆無軌膠輪車因其較強的機動性能大大提高了煤礦業(yè)的生產(chǎn)效率，促使國外鉸接式膠輪車的設(shè)計研究得到快速發(fā)展。國內(nèi)針對礦用鉸接式膠輪車的研究起步較晚,目前設(shè)計理論尚不完善，仍處于仿造階段。鉸接車型號單一，無法滿足多樣的生產(chǎn)需求，也無法完全適用于多種路況。鉸接轉(zhuǎn)向機構(gòu)作為膠輪車的重要組成部分，直接關(guān)系到車輛的機動性能。因此，本文針對其轉(zhuǎn)向的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究。主要研究結(jié)果如下：
　　以單自由度鉸接式膠輪車為研究對象，通過對其在滿載工作狀態(tài)下

2、的原地轉(zhuǎn)向力學(xué)的分析，綜合考慮輪胎—路面相互作用及車輪轉(zhuǎn)角、輪胎滾動速度等因素對轉(zhuǎn)向阻力矩的影響，利用虛位移原理推導(dǎo)了原地轉(zhuǎn)向阻力矩隨車輪轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律，結(jié)果表明當(dāng)車輪轉(zhuǎn)角達(dá)到最大45°時原地轉(zhuǎn)向阻力矩也達(dá)到最大值24.68kN*m，且原地轉(zhuǎn)向阻力矩隨車輪轉(zhuǎn)角呈非線性的增長趨勢。
　　建立了滿載鉸接式膠輪車多剛體轉(zhuǎn)向虛擬樣機模型。針對其轉(zhuǎn)向時極端路況對其整車性能的影響，模擬三角形凸起、矩形坑、搓板路面等障礙路況，進(jìn)行了仿真分析。結(jié)

3、果表明車輛在矩形坑路面上轉(zhuǎn)向時車體載荷分布最不均勻、穩(wěn)定性最差，其后橋左右輪胎載荷出現(xiàn)最大差值0.54kN，前架質(zhì)心轉(zhuǎn)向橫擺角速度達(dá)到58.71rad/s，右后輪出現(xiàn)最大側(cè)傾角15.63°。
　　提取過矩形坑時轉(zhuǎn)向機構(gòu)中連接前后車架鉸接盤處的受力數(shù)據(jù)，進(jìn)行了應(yīng)力分析，結(jié)果顯示前架與銷軸接觸處出現(xiàn)最大應(yīng)力207MPa。得知此種情況下鉸接盤處動應(yīng)力值較大，產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，是鉸接盤破裂損壞的主要原因。
　　將鉸接轉(zhuǎn)向機構(gòu)改進(jìn)為二