轮式装载机线控转向装置的研究

发布时间：2017-09-28 01:27

  本文关键词：轮式装载机线控转向装置的研究

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【摘要】：随着我国轮式装载机行业的不断发展壮大,在装载机研究中所存在的技术抄袭和发展缓慢等弊端也日益凸显。尤其是线控转向装置技术的发展较为缓慢,且存在驾驶无路感、转向精度低、转向模式单一、劳动强度大和噪声大等问题。针对这些问题,提出了关于轮式装载机线控转向装置的研究课题。本课题对轮式装载机线控转向装置进行了整体方案设计,并在此基础上进行了如下四个方面的研究：①设计了三套转向方向盘装置：不完全齿轮式、直流电机式和双螺母式转向方向盘装置。使装载机能够在“行驶模式”与“作业模式”两种工作模式间切换,即方向盘全转向角度可以在180°与900°间转换。②提出了四种路感模拟原理,设计了两套路感模拟装置：直流电机式和磁粉刹车式路感反馈装置。③设计了一套转角检测装置,并设计了一套与增量式轴角编码器配合使用的转角检测电路。④加工出了整套装置的试验样机并进行了相应的实验研究。实验证明：本课题设计的装置达到了预期的设计功能。本课题设计的轮式装载机线控转向装置不仅能根据不同的工作模式,调整方向盘全转向的旋转圈数,降低驾驶员的劳动强度。而且能为驾驶员提供路感,提高了驾驶舒适性。并能准确检测方向盘处及前后车架处的旋转角度,提高了车辆的安全行驶性。该装置有利于推动线控转向装置的开发、研制与应用,而且为轮式装载机行业的发展起到了巨大的推动作用。
【关键词】：轮式装载机 线控转向 转向装置 转角检测 路感
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH243
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-19
• 1.1 轮式装载机概述9-13
• 1.1.1 国内轮式装载机的发展历程11
• 1.1.2 国内轮式装载机的发展趋势11-13
• 1.2 轮式装载机转向装置13-17
• 1.2.1 几种传统的轮式装载机转向装置及其存在的问题13-16
• 1.2.2 轮式装载机线控转向装置研究的目的和意义16-17
• 1.3 研究内容17-18
• 1.4 本章小结18-19
• 2 轮式装载机线控转向装置的整体方案设计19-26
• 2.1 轮式装载机线控转向原理19-22
• 2.1.1 轮式装载机线控转向原理概述20-21
• 2.1.2 模块的划分21-22
• 2.2 ECU的配置图22-23
• 2.3 电磁比例阀23-24
• 2.4 转向系统液压油路原理24-25
• 2.5 本章小结25-26
• 3 轮式装载机线控转向方向盘装置的设计26-42
• 3.1 轮式装载机线控转向方向盘装置概述26
• 3.2 不完全齿轮式转向方向盘装置26-32
• 3.2.1 不完全齿轮式转向方向盘装置设计背景26-27
• 3.2.2 不完全齿轮式转向方向盘装置原理27-32
• 3.3 直流电机式转向方向盘装置32-36
• 3.3.1 直流电机式转向方向盘装置设计背景32
• 3.3.2 直流电机式转向方向盘装置原理32-36
• 3.4 双螺母式转向方向盘装置36-41
• 3.4.1 双螺母式转向方向盘装置设计背景36-37
• 3.4.2 双螺母式转向方向盘装置原理37-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4. 路感模拟42-50
• 4.1 路感及路感反馈概述42
• 4.2 传统路感反馈方式42-43
• 4.3 新型路感反馈方式43-49
• 4.3.1 齿轮泵式路感反馈原理43-44
• 4.3.2 电磁阻尼式路感反馈原理44-45
• 4.3.3 直流电机式路感反馈原理45-47
• 4.3.4 磁粉刹车器式路感反馈原理47-49
• 4.4 本章小结49-50
• 5 轮式装载机线控转向装置的转角检测50-68
• 5.1 轮式装载机线控转向装置的转角检测方式50-52
• 5.2 转向角度检测装置的设计52-54
• 5.3 转向角度检测电路的设计54-62
• 5.3.1 主要软硬件简介55-57
• 5.3.2 隔离电路的设计57-58
• 5.3.3 辨向电路的设计58-60
• 5.3.4 串口通信电路的应用60
• 5.3.5 步进电机控制电路60-61
• 5.3.6 单片机最小系统61-62
• 5.4 程序的编写与仿真调试62-67
• 5.4.1 程序的编写62-66
• 5.4.2 程序的仿真调试66-67
• 5.5 本章小结67-68
• 6 实验研究68-79
• 6.1 关键零部件校核计算68-72
• 6.1.1 总体尺寸设计68-69
• 6.1.2 中心轴的设计及校核69
• 6.1.3 传动轴的设计及校核69-70
• 6.1.4 传动轴轴承校核70-72
• 6.2 线控转向装置实验72-78
• 6.2.1 装置的工作模式切换实验74-76
• 6.2.2 装置的路感模拟实验76
• 6.2.3 转角检测及驱动实验76-78
• 6.3 本章小结78-79
• 总结与展望79-81
• 论文总结79-80
• 论文展望80-81
• 参考文献81-85
• 附录85-91
• 致谢91-92
• 攻读硕士学位期间申请的专利92-93

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本文编号：933058