珠海路灯车出租,  如何搭建路灯车全液压转向系统数学模型??     珠海路灯车租赁,  路灯车租赁       在以往对路灯车的研究中，全液压转向系统通常被简化为一个扭转弹簧和阻尼器，没有考虑液压转向系统的动态特性的影响。而全液压转向系统在很大程度上影响着路灯车的操纵稳定性，为能够更准确的研究路灯车的动态特性，以３５M载重路灯车为对象推导了全液压转向系统的数学模型。

     １全液压转向系统工作原理,  35M路灯车采用了同轴流量放大全液压转向器，包括转向器和流量放大器，它与转向油缸、调压阀、油泵等液压元件共同组成全液压转向系统。全液压转向器的具体结构说明可参考文献，本文不作详细介绍。同轴流量放大全液压转向系统工作原理，进入转向油缸的流量由两部分组成，一部分从转向阀流出经过计量马达、最后进入转向油缸（油路１），另一部分则从转向阀出来后直接进入转向油缸（油路２）。当方向盘转速较低时，油路２关闭，所有进入油缸的流量完全由计量马达控制，此时流入油缸的流量与经过计量马达的流量之比为１。当方向盘转速升高时，转向阀上控制油路２的阀口逐渐开启，从油路２进入油缸的流量也逐渐增大，产生流量放大的作用，当控制油路２的阀口完全开启后流量达到最大。由整车动力学模型求解出的前后车体折腰角作为液压转向系统的几何约束，液压转向系统输出的转向油缸推力作用于路灯车车体上。全液压转向系统的主要部件包括：方向盘，全液压转向器与同轴流量放大器，液压泵，减压阀，回油箱，转向液压缸。全液压转向器包括阀芯和阀套组件、节流控制阀、以及计量马达等组成。５个等效可变节流口的节流面积取决于方向盘与计量马达的相对转角，进而调节了进入转向缸的活塞腔和推杆腔的油压，进而控制着油缸推力。可变节流口ｈ起到流量放大的作用，节流口用于形成转向缸的背压。由于转向油路不可避免的存在泄露问题，会导致转向油缸的油压下降。为使仿真模型与实际更接近，在回油管路节流口６处并联一个固定节流面积的节流口ｆｃ，用于表示油液泄露的问题。方向盘通过转向机构带动阀芯同时转动，阀套与计量马达的转子由一个销轴固定从而可保持同时转动。当驾驶员朝一个方向转动方向盘时，阀芯同时发生转动，因而在阀芯和阀套之间会形成一个相对转角，连接油泵和转向缸的节流孔同时开启。节流面积会随着相对转角的增加而变大。高压油在通过计量马达时会驱动计量马达的转子旋转，阀套进而转动，阀芯与阀套的相对转角就会逐渐减小，直至为零时等效节流口关闭，液压转向系统锁止。

　　  ２转向器内部主要节流口分析,  阀芯与阀套通过环形面接触，二者之间转过的相对周向位移控制着转向器中各个节流孔的流通面积。其中不与实际阀芯、阀套间相对转角０间的关系，成为转向器阀芯直径。由于转向器内拨销的作用，阀芯相对阀套最大只能转过８．０６°，因此相对转角为８．０６。由转阀阀芯与阀套相对位置确定的节流口面积示意，为阀芯上控制节流孔大小的槽宽，０为节流口开启之前的自由行程，半径长度６，定义了阀套上节流口的形状和面积。阀芯上的槽随方向盘转动的同时产生位移。考虑到阀套与计量马达上油孔的相交的截面积较大，因而不考虑节流效果的影响。若阀芯与阀套的相对位移满足不在０．６ｍｍ（角度２．３６°），此时节流口将被关闭。因此，在方向盘转角小于２．３６。时路灯车不会产生转向折腰角（转向死区），这对路灯车行驶过程中驾驶员操纵非常有利，否则转向过于灵敏使转向系统难以操纵。

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    ３转向器流量与压力特性,  在推导数学模型之前，做如下假定：（１）转向器每个工作腔内各处压力大小相同，管道和油腔内的油压损失忽略不计；（２）不考虑油液温度、粘度、节流口流量系数等参数的变化；（３）由于计量马达主要克服负载为阀套与阀体之间的摩擦力，相对较小忽略不计。根据全液压转向器结构和工作原理，结合节流口流量方程和流量连续性方程可建立全液压转向器的模型。

   ４液压转向缸流置特性, 左右两侧转向液压缸的长度，　液压缸的推力对应的力臂，　油缸中的活塞推杆与活塞缸之间的相对线速度表达式。考虑活塞密封处的泄露，以及油液压缩的影响则通过节流孔流入左右转向缸进油腔的流量，分别为转向缸无杆腔和有杆腔的有效横截面积；液压缸内的泄漏系数；油气混合物的复合体积弹性模量，将在后文给出；左侧转向缸无杆腔油液体积，右侧转向缸有杆腔油液体积，左、右两侧转向缸进油腔的初始容积。同理可得通过节流孔流出左右转向缸进油腔的流量．　由转向器流出经过节流孔最终进入转向油缸的总流量以及由转向油缸流出经过节流孔最终回到转向器的总流量，可得油压ｆｔ和ｐ４的微分方程：求解微分方程可得液压转向缸进油腔油压ｐ３和出油腔的油压Ｐ４。考虑液压缸的摩擦阻力，可得左右转向缸作用于前后车体的转向推力：以为两个液压缸的摩擦阻力，包括粘滞摩擦阻力。在以往的研究中，油液的体积弹性模量尤ＵＢ通常被作为一个常数值处理，而实际的液压系统中的油液是由纯油液、溶解的气体、气泡、甚至蒸汽组成。液压油中混入气体会明显降低液压油的有效弹性模量，将有效弹性模量简化为固定数值会使仿真结果与实际情况产生较大误差。假设转向油缸中的油液是由纯液体和未溶气体的混合物，则复合弹性模量可表述。由上式得出的不同气体含量下复合弹性模量与油压的关系曲线，纯液体时的弹性模量为常数值；同一气体含量下，复合弹性模量随着油压的增大而增加，且在低压时更容易受到压力的影响；在同一压力时，气体含量越多弹性模量值越小。

　　5运用牛顿力学原理和欧拉运动定律，推导了铰接式车辆１２自由度的动力学方程，包括：前车体沿纵向、侧向、垂向、侧倾、俯仰以及横摆方向的自由度，后车体相对前车体的侧倾、横摆，以及四个车轮的旋转自由度。考虑了转向油缸产生的作用力对前后车体的影响。推导了轮胎垂向力、轮胎滑移率、侧偏角计算公式，根据魔术公式轮胎模型分析了轮胎的力学特性，并考虑了轮胎变形的影响。分析了铰接式液压转向系统工作原理，根据转向阀以及左右液压转向缸流量压力特性建立了液压转向系统数学模型。在模型建立中考虑了油液中的气体含量对油液弹性模量的影响。建立了耦合全液压转向系统在内的路灯车１２－ＤＯＦ非线性系统模型，为后续分析及改善车辆操纵稳定性的研究奠定基础。

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