多轴转向框架车纵向传动拉杆定位的解析算法制造技术

本发明专利技术公开了一种多轴转向框架车纵向传动拉杆定位的解析算法，即构筑车辆各轴水平面投影图并建立直角坐标系，根据汽车转向阿克曼原理，得出多轴转向时前后轮之间转角关系，建立各轮转角与轴距、轮距关系式；根据空间结构建立数学模型并将车辆传动拉杆的定位问题归结为多个平面四连杆机构的设计问题；再根据平面四连杆机构解析关系，建立转角与杆长和初始角的五元非线性方程组，输入五组对应转角，解得杆长和初始角，从而根据数学模型得到传动拉杆的坐标参数。由此已知车辆轴距和轮距，求得传动拉杆位置。本算法可保证多轴转向车辆中纵向传动拉杆准确定位，各轮转角与理想转角误差达到最优，减少车辆行驶中轮胎磨损，提高纵向传动拉杆使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种多轴转向框架车纵向传动拉杆定位的解析算法，其特征在于本解析算法包括如下步骤：步骤一、对于前后各三个转向轴、中间为一固定轴的车辆，构筑各轴水平面投影布置图，各轴依次分别为第三轴、第二轴、第一轴、第四轴、第五轴、第六轴、第七轴排列，各传动拉杆分别以四连杆形式设于第三轴与第二轴、第二轴与第一轴、第五轴与第六轴、第六轴与第七轴的内侧点和外侧点之间，以各轴中心点连线为X轴、以第四轴为Y轴建立直角坐标系，各轴轮距为d，根据车辆转向原理，车辆瞬时转向过程中各轴转向中心交于位于Y轴的C点，设各轴内轮转角为an(i)，外轮转角为aw(i)，则第一轴至第三轴分别为an(1)，aw(1),?an(2)，aw(2)，an(3)，aw(3)，步骤二、根据直角坐标系，得到第一轴至第三轴外侧与拉杆铰接点坐标，第一轴外侧铰接点坐标：x1=?d1,?y1=d/2????????????(2?1)?????????????第二轴外侧铰接点坐标：x2=?d2,?y2=d/2????????????(2?2)第三轴外侧铰接点坐标：x3=?d3,?y3=d/2????????????(2?3)其中：d1为第一轴与第四轴间距，d2为第二轴与第四轴间距，d3为第三轴与第四轴间距；步骤三、由直角坐标系的几何关系，得到第四轴内侧点与各轴转向中心点间距的计算公式：BC=?x1/tan(an(1))?BC=?x2/tan(an(2))?BC=?x3/tan(an(3))?????(3?1)得到第四轴外侧点与各轴转向中心点间距的计算公式：AC=?x1/tan(aw(1))?AC=?x2/tan(aw(2))?AC=?x3/tan(aw(3))?????(3?2)????????AC=BC+d?????????????????????????????????????(3?3)步骤四：根据车辆同一转向轴的阿克曼原理，ctg(aw(i))一ctg(an(i))=?d/xi得到：第一轴内外轮转角满足：ctg(aw(1))=ctg(an(1))?d/x1?????????????????????????（4?1）第二轴内外轮转角满足：ctg(aw(2))=ctg(an(2))?d/x2???????????????????????（4?2）第三轴内外轮转角满足：ctg(aw(3))=ctg(an(3))?d/x3???????????????????????（4?3）步骤五、根据步骤三得到第一轴与第二轴内外轮转角关系为：tan(an(2))=tan(an(1))?(x2?x1)/BC??????????????????（5?1）tan(aw(2))=tan(aw(1))?(x2?x1)/AC??????????????????（5?2）第二轴与第三轴内外轮转角关系为：tan(an(3))=tan(an(2))?(x3?x2)/BC??????????????????（5?3）tan(aw(3))=tan(aw(2))?(x3?x2)/AC??????????????????（5?4）步骤六：构筑四连杆机构平面图，并构建直角坐标系，四连杆机构第一杆与第四杆连点为直角坐标系原点，四连杆机构第四杆位于直角坐标系X轴上，各连杆以矢量表示，四连杆机构各端点分别为A1、A2、A3、A4，各连杆长度分别为L1、L2?、L3、?L4，A1A2和A3A4相对于X轴的转角分别用φi、Ψi表示，初始角分别为φ0、Ψ0，利用四连杆机构的解析法计算各杆长度，根据各连杆所构成的矢量封闭形，得到各连杆在各坐标轴上投影的矢量方程式：?L1cos(φi+φ0)+L2cosδi=?L4+L3cos(Ψi+Ψ0)????????????（6?1）L1sin(φi+φ0)+L2sinδi=L3sin(Ψi+Ψ0)???????????????（6?2）式中：δi为A2A3与X轴的夹角；设L1/L1=1,L2/L1=m,L3/L1=n,?L4/L1=p??????????????????（6?3）则得到：mcosδi=p+ncos(Ψi+Ψ0)?cos(φi+φ0)???????????????（6?4）msinδi=nsin(Ψi+Ψ0)?sin(φi+φ0)?????????????????（6?5）将上两等式两边平方后相加，整理后得cos(φi+φ0)=ncos(Ψi+Ψ0)?n/p*cos[(Ψi+Ψ0)?(φi+φ0)]+(n2+p2+1?m2)/2p为简化上式，再令??C0=n,C1=?n/p,?C2=(n2+p2+1?...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：权培硕，陈基强，
申请(专利权)人：上海宝钢工业技术服务有限公司，
类型：发明
国别省市：