CN112758179A - 一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法 - Google Patents

一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112758179A
CN112758179A CN202110155183.4A CN202110155183A CN112758179A CN 112758179 A CN112758179 A CN 112758179A CN 202110155183 A CN202110155183 A CN 202110155183A CN 112758179 A CN112758179 A CN 112758179A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel
load
steering torque
track
hinge point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110155183.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112758179B (zh
Inventor
梁康
涂群章
沈新民
房中行
杨旋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Army Engineering University of PLA
Original Assignee
Army Engineering University of PLA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Army Engineering University of PLA filed Critical Army Engineering University of PLA
Priority to CN202110155183.4A priority Critical patent/CN112758179B/zh
Publication of CN112758179A publication Critical patent/CN112758179A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112758179B publication Critical patent/CN112758179B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D11/00—Steering non-deflectable wheels; Steering endless tracks or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D55/00—Endless track vehicles
    • B62D55/04—Endless track vehicles with tracks and alternative ground wheels, e.g. changeable from endless track vehicle into wheeled vehicle and vice versa

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法，涉及车辆在履带行驶模式下的静态转向扭矩计算方法的技术领域。包括如下步骤：S1：初始化参数，对整车载荷进行分析，同时取得各轮系位置；S2：得到负重轮轴的承载力；S3：得到每个负重轮产生的转向扭矩；S4：生成履带总成的静态转向扭矩。本发明无需计算接地压力分布即可计算轮履互换底盘的所需的转向扭矩，从而避免因计算接地压力分布带来的复杂过程，大大降低计算转向扭矩的复杂度。

Description

一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法
技术领域
本发明涉及车辆在履带行驶模式下的静态转向扭矩计算方法的技术领域。
背景技术
轮履互换底盘具备轮胎与履带两种行驶模式，从而兼具轮胎和履带的优点，从而具备行驶速度快、接地比压低等优点。然而，轮履互换底盘的履带行驶模式转向过程不同于一般的轮式车辆和履带车辆，其转向系统的转向能力需数倍于轮式车辆。然而精确计算轮履互换底盘所需的转向扭矩是轮履互换底盘专用转向系统的最重要的设计参数之一。
目前，针对轮履互换底盘的转向扭矩的计算方法主要为基于接地压力的计算方法。如图1所示，该方法需首先计算车辆的接地压力分布，然后计算转向扭矩。然而，接地压力分布受履带轮系布置、地面状态等多种因素影响，需试验测试后才可得出较为精确的转向扭矩。该方法的计算过程复杂，且需结合试验才可完成整个计算过程，不便于方法的推广应用。
发明内容
本发明提出了一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法，无需计算接地压力分布即可计算轮履互换底盘的所需的转向扭矩，从而避免因计算接地压力分布带来的复杂过程，大大降低计算转向扭矩的复杂度。
一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法，包括如下步骤：
S1：初始化参数，对整车载荷进行分析，同时取得各轮系位置；
S2：得到负重轮轴的承载力；
S3：得到每个负重轮产生的转向扭矩；
S4：生成履带总成的静态转向扭矩。
优选的是，本发明步骤S1的具体过程为：确定整车载荷G0、履带总成重量G1和轮系的位置参数xio和yio；xio为第i个负重轮轴中心点的纵坐标；yio为第i个负重轮轴中心点的横坐标；以转向铰接点为O点，以车辆行驶方向为X轴；以车辆的侧向为Y轴。
优选的是，本发明步骤S2的具体过程为：
依据履带总成的轮系布局，可获得L1、L2、L3、L4、L11、L12、L21和L22；结合整车载荷G0和履带总成重量G1可获得各个负重轮轴的载荷Fi；α1是L1与L1和L2之和的比值，α2是L3与L3和L4之和的比值，β1是L11与L11和L12之和的比值，β2β1是L21与L21和L22之和的比值；
Figure BDA0002934468050000021
Figure BDA0002934468050000022
Figure BDA0002934468050000023
Figure BDA0002934468050000024
Figure BDA0002934468050000025
Figure BDA0002934468050000026
Figure BDA0002934468050000031
其中L1为轴荷G0与第一铰接点T1的水平距离；L2为轴荷G0与第二铰接点T2的水平距离；L3为履带总成重量G1与第一铰接点T1的水平距离；L4为履带总成重量G1与第二铰接点T2的水平距离；L11为第一铰接点T1与第一负重轮载荷F1的水平距离；L12为第一铰接点T1与第二负重轮载荷F2的水平距离；L21为第二铰接点T2与第三负重轮载荷F3的水平距离；L22为第二铰接点T2与第四负重轮载荷F4的水平距离；x1、x2、x3、x4分别为每个负重轮中心点的x坐标，y1、y2、y3、y4分别为每个负重轮中心点的y坐标；e为橡胶履带内侧与转向铰接点的距离；w为履带宽度。
优选的是，本发明步骤S3和S4的具体过程为：
Figure BDA0002934468050000032
Figure BDA0002934468050000033
其中：Mia是每个负重轮产生的转向扭矩，Ma是履带总成的静态转向扭矩，μ为橡胶履带与地面的摩擦系数；Fi为第i个负重轮承载的重量；xi为第i个负重轮轴中心点的X坐标数值；yi为第i个负重轮轴中心点的Y坐标数值；以转向铰接点为O点，以车辆行驶方向为X轴；以车辆的侧向为Y轴；n为橡胶履带总成中负重轮的数量。
本发明的技术方案与现有技术相比：避免计算接地压力分布导致的繁琐的计算过程，从而大大简化结算过程，便于后续计算；降低该计算方法的应用难度，便于工程推广与应用。
附图说明
图1是现有的基于接地分布的转向扭矩计算流程示意图。
图2是本发明基于轮系空间布局的转向扭矩计算流程示意图。
图3是基于轮系空间位置的结构示意图。
图4是基于负重轮轴中心点位置的结构示意图。
具体实施方式
如图2所示，一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法，包括如下步骤：
S1：初始化参数，对整车载荷进行分析，同时取得各轮系位置；
确定整车载荷G0、履带总成重量G1和轮系的位置参数xio和yio；xio为第i个负重轮轴中心点的纵坐标；yio为第i个负重轮轴中心点的横坐标；以转向铰接点为O点，以车辆行驶方向为X轴；以车辆的侧向为Y轴。
S2：得到负重轮轴的承载力；
依据履带总成的轮系布局，可获得L1、L2、L3、L4、L11、L12、L21和L22；结合整车载荷G0和履带总成重量G1可获得各个负重轮轴的载荷Fi；α1是L1与L1和L2之和的比值，α2是L3与L3和L4之和的比值，β1是L11与L11和L12之和的比值，β2β1是L21与L21和L22之和的比值。
Figure BDA0002934468050000041
Figure BDA0002934468050000042
Figure BDA0002934468050000051
Figure BDA0002934468050000052
Figure BDA0002934468050000053
Figure BDA0002934468050000054
Figure BDA0002934468050000055
如图3所示，L1为轴荷G0与第一铰接点T1的水平距离；L2为轴荷G0与第二铰接点T2的水平距离；L3为履带总成重量G1与第一铰接点T1的水平距离；L4为履带总成重量G1与第二铰接点T2的水平距离；L11为第一铰接点T1与第一负重轮载荷F1的水平距离；L12为第一铰接点T1与第二负重轮载荷F2的水平距离；L21为第二铰接点T2与第三负重轮载荷F3的水平距离；L22为第二铰接点T2与第四负重轮载荷F4的水平距离。如图4所示，x1、x2、x3、x4分别为每个负重轮中心点的x坐标，y1、y2、y3、y4分别为每个负重轮中心点的y坐标；e为橡胶履带内侧与转向铰接点的距离；w为履带宽度。
S3：得到每个负重轮产生的转向扭矩；
S4：生成履带总成的静态转向扭矩。
Figure BDA0002934468050000056
Figure BDA0002934468050000061
其中：Mia是每个负重轮产生的转向扭矩，Ma是履带总成的静态转向扭矩，μ为橡胶履带与地面的摩擦系数；Fi为第i个负重轮承载的重量；xi为第i个负重轮轴中心点的X坐标数值；yi为第i个负重轮轴中心点的Y坐标数值；以转向铰接点为O点，以车辆行驶方向为X轴；以车辆的侧向为Y轴；n为橡胶履带总成中负重轮的数量。
表1技术参数
Figure BDA0002934468050000062
Figure BDA0002934468050000071
结合表1的相关参数求解得到以下载荷及轮系分布参数：
α1＝0.31；α2＝0.43；β1＝0.5；β2＝0.5；F1＝45742N；F2＝45742N；
F3＝22809N；F4＝22809N；
进一步求解得到每个负重轮产生的转向扭矩
M1a＝17748Nm；M2a＝12527Nm；
M3a＝7442Nm；M4a＝13782Nm；
从而得到求解橡胶履带总成产生的转向扭矩
Ma＝M1a+M2a+M3a+M4a＝51499Nm。

Claims (4)

1.一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法，其特征在于包括如下步骤：
S1：初始化参数，对整车载荷进行分析，同时取得各轮系位置；
S2：得到负重轮轴的承载力；
S3：得到每个负重轮产生的转向扭矩；
S4：生成履带总成的静态转向扭矩。
2.根据权利要求1所述的轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法，其特征在于上述步骤S1的具体过程为：确定整车载荷G0、履带总成重量G1和轮系的位置参数xio和yio；xio为第i个负重轮轴中心点的纵坐标；yio为第i个负重轮轴中心点的横坐标；以转向铰接点为O点，以车辆行驶方向为X轴；以车辆的侧向为Y轴。
3.根据权利要求2所述的轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法，其特征在于上述步骤S2的具体过程为：
依据履带总成的轮系布局，可获得L1、L2、L3、L4、L11、L12、L21和L22；结合整车载荷G0和履带总成重量G1可获得各个负重轮轴的载荷Fi；α1是L1与L1和L2之和的比值，α2是L3与L3和L4之和的比值，β1是L11与L11和L12之和的比值，β2β1是L21与L21和L22之和的比值；
Figure FDA0002934468040000011
Figure FDA0002934468040000012
Figure FDA0002934468040000013
Figure FDA0002934468040000014
Figure FDA0002934468040000021
Figure FDA0002934468040000022
Figure FDA0002934468040000023
其中L1为轴荷G0与第一铰接点T1的水平距离；L2为轴荷G0与第二铰接点T2的水平距离；L3为履带总成重量G1与第一铰接点T1的水平距离；L4为履带总成重量G1与第二铰接点T2的水平距离；L11为第一铰接点T1与第一负重轮载荷F1的水平距离；L12为第一铰接点T1与第二负重轮载荷F2的水平距离；L21为第二铰接点T2与第三负重轮载荷F3的水平距离；L22为第二铰接点T2与第四负重轮载荷F4的水平距离；x1、x2、x3、x4分别为每个负重轮中心点的x坐标，y1、y2、y3、y4分别为每个负重轮中心点的y坐标；e为橡胶履带内侧与转向铰接点的距离；w为履带宽度。
4.根据权利要求3所述的轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法，其特征在于上述步骤S4的具体过程为：
Figure FDA0002934468040000024
Figure FDA0002934468040000025
其中：Mia是每个负重轮产生的转向扭矩，Ma是履带总成的静态转向扭矩，μ为橡胶履带与地面的摩擦系数；Fi为第i个负重轮承载的重量；xi为第i个负重轮轴中心点的X坐标数值；yi为第i个负重轮轴中心点的Y坐标数值；以转向铰接点为O点，以车辆行驶方向为X轴；以车辆的侧向为Y轴；n为橡胶履带总成中负重轮的数量。
CN202110155183.4A 2021-02-04 2021-02-04 一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法 Active CN112758179B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110155183.4A CN112758179B (zh) 2021-02-04 2021-02-04 一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110155183.4A CN112758179B (zh) 2021-02-04 2021-02-04 一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112758179A true CN112758179A (zh) 2021-05-07
CN112758179B CN112758179B (zh) 2022-02-22

Family

ID=75704964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110155183.4A Active CN112758179B (zh) 2021-02-04 2021-02-04 一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112758179B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107985121A (zh) * 2017-10-30 2018-05-04 中国北方车辆研究所 一种电驱动履带车辆动力学转矩控制方法
CN111098920A (zh) * 2019-12-20 2020-05-05 重庆长安工业(集团)有限责任公司深圳分公司 无人履带车辆的转向扭矩分配方法及相关装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107985121A (zh) * 2017-10-30 2018-05-04 中国北方车辆研究所 一种电驱动履带车辆动力学转矩控制方法
CN111098920A (zh) * 2019-12-20 2020-05-05 重庆长安工业(集团)有限责任公司深圳分公司 无人履带车辆的转向扭矩分配方法及相关装置

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
涂群章等: "电传动履带车用PMSM控制算法模型化设计与验证", 《自动化瘀仪器仪表》 *
程军伟等: "集中载荷条件下的履带车辆转向分析", 《装甲兵工程学院学报》 *
芮强等: "基于剪应力模型的履带车辆转向力矩分析与试验", 《兵工学报》 *
陈冰: "履带车辆转向载荷比分析与试验", 《农业装备与车辆工程》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112758179B (zh) 2022-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109325268B (zh) 一种考虑轮胎与路面摩擦的车辆转向阻力矩的计算方法
CN111547059A (zh) 一种分布式驱动电动汽车惯性参数估计方法
Veneri et al. The effect of Ackermann steering on the performance of race cars
CN110147628A (zh) 考虑多因素变化的轮胎侧偏刚度分区计算方法
CN113799783B (zh) 应用于车辆的道路横向坡度测量方法及系统
CN110641458B (zh) 一种多轴分布式电驱动车辆参考转角控制方法
CN112758179B (zh) 一种轮履互换底盘静态转向扭矩计算方法
CN105711644B (zh) 一种前后车架铰接的多轴线车辆全轮转向的解析方法
CN112937588B (zh) 一种冰雪车辙路况的车辆稳定性分析方法
CN107199884A (zh) 用于减小车轴平均滑转率的转矩分配方法
JP3476530B2 (ja) 車両の走行特性測定装置及び車両のホイールアライメント調整方法
Yu et al. A linear lateral dynamic model of skid steered wheeled vehicle
CN115406669A (zh) 一种多轴特种车辆侧翻指标优化方法
Feletcher Trailer steering, an Australian Research Perspective and Application for by-Wire Control
Nurzaki et al. Experimental validation of vehicle dynamic characteristics of a virtual heavy vehicle model
CN115432062B (zh) 针对低速四轮转向电动线控底盘转向控制参数设定处理的方法、装置、处理器及存储介质
Ren et al. Analysis and experimental research on the characteristic of skid steering vehicle based on a dynamic analysis model
Belyaev et al. Determination of theoretical path of vehicle motion upon cornering
CN112339508A (zh) 基于偏航率的滚动半径补偿方法及装置、存储介质
CN110929340B (zh) 一种前轮驱动汽车的转向梯形引起的侧偏角计算方法
Xueyuan et al. Lateral dynamic simulation of skid steered wheeled vehicle
CN113895445B (zh) 一种车辆的寄生功分类及非必要寄生功计算方法
CN117565878B (zh) 一种轮胎残余侧向力获取方法、装置、设备及存储介质
Wright et al. Laboratory tire wear simulation derived from computer modeling of suspension dynamics
Troupe Optimization of Steering Geometry For Ultra‐High‐Mileage Vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant