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         金湾路灯车出租, 斗门路灯车出租,高栏港路灯车出租    路灯车的转向机构的优化方法??  为了增加路灯车的行驶稳定性,便于整机运输和行驶,路灯车的转向机构采用轮距可变的形式,由液压缸提供动力。路灯车的转向机构为梯形转向机构。轮距可变的转向机构涉及到2个转向梯形的转换,图1中ABCD为轮距未改变时的转向梯形,当轮距改变后,主销距离由M1变为M2,AB、CD增大至A′B′、C′D′。转向梯形由ABCD变为A′B′C′D′,前后2个转向梯形的主销距离是可变的,而底角和腰长是不变的,因此在优化设计2个转向梯形过程中选取底角和腰长为设计变量。 




       路灯车的转向系统须满足车辆转向基本特征,由简单的三角几何关系可得cot cotML(1)式中α——内转向轮转角;—外转向轮转角;—两主销延长线至地面交点间的距离,即主销距离;—主销延长线与地面交点至后轴间的距离,即轴距。得出内转向轮的理论转角 1cot cotML(2)但在实际转向过程中,由于转向误差的存在,导致内转向轮实际转角不满足。当外轮转角为β时,实际内轮转角(3)式中γ——转向机构底角;—转向机构腰长。转向机构中,主销距离M1、M2由设计路灯车总体参数时给出,腰长l和底角γ为未知量,而连杆CD的长度可由M、l、γ三者表示,即 CD M2lcos。而在轮距改变前后,2个转向梯形的底角和腰长是不变的,四连杆转向机构实现无侧滑、平稳的转向,需要满足一定的性能条件。一对称的四连杆转向机构,由机械原理可知,为保证机构的传动性能良好,设计时应使传动角δmin≥40°3,(4)其中βmax为车辆转弯时外轮应能达到的最大转角    L——主销延长线与地面交点至后轴间的距离,即轴距;——外轮的最小转弯半径;—转臂长度。现有文献中,优化设计轮距不变的转向机构的边界约束条件有2个:(1)合适的梯形腰长。太长导致结构布置困难,太短使得连杆的受力加大,磨损加剧4。轮距不变的转向机构要求转向梯形的腰长符合,其中M为主销距离。(2)梯形腰延长线的交点应位于距前轴0.6倍轴距以外3。由于轮距可变转向机构的主销距离有2个,因此第一个边界条件可以更改为腰长的范围符合,其中M1、M2为轮距变化前后的主销距离;而第二个边界约束条件符合轮距可变转向机构的结构性质,可加以考虑。




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          转向机构的最终目的是为了减少输出转角理论值与实际值的误差,因此本文的目标函数的确定如下:已知转向外侧轮的最小转弯半径Rmin,根据(5)式求出外侧轮的最大转向角βmax,即外侧轮的转角范围为00,βmax;然后在外侧轮的转角区间内选n个转角,根据式(2)求出n个对应的内侧轮理论转角αi,按式(3)求出n个对应的内侧轮实际转角αi′;以内侧轮理论转角αi和实际转角αi′误差平方和的均值最小作为目标函数,即21()nifn。由于该函数的可微分性,多篇相关文献使用该函数作为目标函数进行结构优化。轮距可变转向机构的优化目标有2个,属于多目标优化的问题。本文选取多目标遗传算法优化技术,采用MATLAB遗传算法工具箱的gamultiobj函数6,该函数是基于进化算法的多目标优化函数。已知某型自行式路灯车的轮距可变转向机构的数据如表1所示,该路灯车的转向梯形底角和腰长的设计尺寸为γ=86.19°,l=300.67mm。表中R1min、R2min分别表示轮距未变时和轮距改变后所对应的外轮最小转弯半径。解集中确定“最优解”的方法有很多,本文采用后验优先权技术,即先用多目标遗传算法搜索到一组Pareto最优解集,然后运用某高级决策从搜索到的解集中选出一个“最优”解。




        运用基于变异系数的伪权向量法,对Pareto解集进行决策,选出决策者最感兴趣的解。利用算例的底角和腰长的设计尺寸,对该转向机构进行误差分析,其误差按照输出转角的实际值与理论值的差计算。 优化前的转向机构,轮距未变时最大转角误差;轮距改变后的最大转角误差。该轮距可变转向机构的转向误差较大,而且轮距改变后转向机构的转向误差大于轮距未变时的转向误差,转向性能较差。运用决策出的优化结果,对优化后的转向机构进行误差分析。轮距未变 b轮距改变化后误差分析可得出,优化后的转向机构,轮距未变时最大转角;轮距改变后的最大转角误差。轮距改变后的转角误差小于轮距未变时的转角误差,这也符合路灯车轮距改变后的行走工况多于轮距不变时的行走工况,符合实际应用。经过优化设计后,当轮距未改变时,转向机构的最大转角误差减小了47.22%;当轮距改变之后,转向机构的最大转角误差减小了。优化后转向机构的参数得到明显的改进,大大减小了转向误差,提高了转向性能。为了适用于工程实际,以数据圆整原则,建议算例的轮距可变转向机构的设计尺寸。路灯车的转向机构采用轮距可变技术之后,转向机构的转向误差需要进行多目标优化,选择正确的边界条件,并选取实际值与理论值误差的均方差作为目标函数,采用多目标遗传算法,借助于MATLAB遗传算法工具箱优化设计轮距可变的转向机构,并运用变异系数法的权重策略,得到了符合工程设计要求的转向机构,最后对路灯车的转向机构进行优化分析,提出了修改建议。为今后设计同类型轮距可变转向机构提供参考方法。




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