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作者:徐峰华;康绍鹏;杨静;强红宾;刘凯磊;
单位:江苏理工学院机械工程学院;江苏省先进流体动力与装备工程研究中心;
摘要:随着工业运输需求的日益增长,多轴线运输车因其运输效率高和模块化设计优势得到广泛应用,但是其转向系统存在转向灵活性受限、轮胎磨损严重和转向拉杆易损等问题。为减小多轴线运输车的轮胎滑移磨损和提高转向稳定性,将六轴线运输车转向系统作为研究对象,以减小转向误差角和降低转向拉杆受力为优化目标,采用多目标优化算法进行寻优计算,获取转向拉杆铰接点位置最优解。根据轴线车模型进行连杆转向机构的运动学分析,确定实际转角与阿克曼转角理论值的角度误差;使用拉格朗日方程建立连杆转向机构的动力学模型,求解转向拉杆的受力情况;使用差分进化算法进行多目标优化,求解Pareto最优解,选取欧几里得最小值点为多目标平衡点,选取优化后的铰点数据,利用Workbench有限元分析软件进一步验证优化计算模型。结果表明,优化后转向系统的角度误差由最大4.17°降低至1.55°以内,且转向拉杆最大应力降低了约4.89%,显著提高了转向系统的安全性和可靠性,对多轴线运输车的转向系统设计具有重要的理论参考意义。
关键词:多轴线运输车;;转向机构;;多目标优化;;差分进化算法;;优化设计
基金资助:国家自然科学基金资助项目(518052280);; 江苏省高等学校自然科学研究项目(22KJB460021,23KJA460006);; 常州市领军型创新人才引进培育项目(CQ20210093,CQ20220089)