1. 研究目的与意义
作为一项被动转向技术,后轮随动转向可以使车辆在不足转向条件下,由后悬架产生的侧向力使车辆的后轴与前轴产生相同方向的转动。当车辆的后轮跟随前轮产生相同方向的转动,即使后轮随动转角非常小,也可以很好的改善车辆的操纵稳定性。目前,随动转向机构的刚度无法自动调节,在性能上无法达到主动四轮转向的性能。但是,磁流变液与磁流变弹性体等智能材料的出现,使得通过后轮随动转向技术,低成本、高可靠性地实现四轮转向半主动控制成为可能。本次课题首先是了解国内外后轮随动转向机构的研究设计情况,在其基础上加以改进并设计一组能放大智能材料的力学特性的杠杆机构,通过连杆机构与横拉杆连接。杠杆机构放大智能材料的微位移经连杆机构带动横拉杆的运动,使后轮偏转。设计完成后,运用Adams软件建模仿真验证。最终目标是使车辆在高速微小转向行驶时具有更好的稳定性。
2. 国内外研究现状分析
后轮随动转向技术赋予了车辆极佳的地面附着性能,可以大大减少车内后排乘坐人员的侧倾力,当行驶的汽车突然急转弯时也非常平顺,不易发生甩尾或侧翻,可以保证车内乘客的舒适和安全,也使驾驶员在操作过程中不紧张,显示了优越的操控性能和安全舒适性。
有研究表明,若后轮与前轮同向转动,当随动转向角刚度处于某一范围时,车辆的横向稳定性将得到有效改善。随动转向角刚度过大将导致随动转向角过小,对改善车辆横向稳定性的效果甚微;随动转向角刚度过小将导致随动转向系统响应变慢。后轮与前轮反向转动时,若随动转向角刚度过小,随动转向系统将产生自激振动,并引起后轮摆振,严重时将导致车辆失稳。
其他研究概况详见附件文献综述。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1.随动转向机构等相关内容的研究;
2.智能随动转向机构的设计;
4. 研究创新点
用杠杆机构放大智能材料的微位移,经连杆机构带动横拉杆的运动使后轮转向,实现后轮随动转向机构的刚度可调。
运用Adams建立后轮智能随动转向机构模型,仿真分析,节约开发成本,缩短开发周期。
