一种履带车辆负重轮布局设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111428314A(43)申请公布日2020.07.17(21)申请号202010272541.5(22)申请日2020.04.09(71)申请人中国北方车辆研究所地址100072北京市丰台区槐树岭4号院(72)发明人李剑峰肖磊范知友王超凡李璞李爱国刘春林葛立坤(74)专利代理机构中国兵器工业集团公司专利中心11011代理人王晓娜(51)Int.Cl.G06F30/15(2020.01)B62D55/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种履带车辆负重轮布局设计方法(57)摘要本发明涉及军用履带车辆、各种履带式工程车辆领域，公开了一种履带式车辆负重轮布局设计方法。该方法包括：首先确定第1对负重轮与最后1对负重轮之间的距离，并根据整车各部件的布局确定整车簧载质量的质心位置；其次定义其它各负重轮与相对于簧载质量质心的距离，将上述距离变量定义为设计变量；根据整车的静平衡条件，构造负重轮布局优化的目标函数；再次，根据相邻负重轮之间的间距要求，获取一组设计变量的约束条件；最后优化求解获得各负重轮相对于簧载质量质心的距离，最终获取负重轮的优化布局。本发明通过构造特定的优化目标函数实现履带车辆弹心位置与质心位置尽量重合，以消除质心俯仰振动与垂直振动的耦合，尽量使车体保持水平。CN111428314ACN111428314A权利要求书1/1页1.一种履带车辆负重轮布局设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)确定第1对负重轮与最后1对负重轮之间的距离，并根据整车各部件的布局确定整车簧载质量的质心位置l1、ln，n表示n对负重轮，l1表示第一对负重轮至整车簧载质量质心距离，ln表示第n对负重轮至整车簧载质量质心距离；(2)根据整车的第1对负重轮与最后1对负重轮之间的距离、簧载质量的质心位置，定义其它各负重轮与相对于簧载质量质心的距离，将上述距离变量定义为设计变量；根据整车的静平衡条件，构造负重轮布局优化的目标函数；(3)根据相邻负重轮之间的间距要求，即相邻负重轮不碰撞条件，获取一组设计变量的约束条件；(4)根据步骤(1)确定的第1对负重轮与最后1对负重轮之间的距离，以步骤(2)确定的目标函数和设计变量，结合步骤(3)中设计变量的约束条件，进行优化求解获得各负重轮相对于簧载质量质心的距离，最终获取负重轮的优化布局。2.如权利要求1所述的一种履带车辆负重轮布局设计方法，其特征在于，所述步骤二中，构造的负重轮布局优化的目标函数为：abs[l1+l2+l3-(l4+...+ln)]，其中l1、l2、……、ln为第1对、第2对、……、第n对负重轮中心至整车簧载质量质心距离。3.如权利要求2所述的一种履带车辆负重轮布局设计方法，其特征在于，所述步骤三中，各负重轮相对于簧载质量质心的距离的约束条件为：其中：负重轮半径R以及相邻负重轮之间的间距s为已知数值；l1、l2、……、ln为第1对、第2对、……、第n对负重轮中心至整车簧载质量质心距离。4.如权利要求1至3中任一项所述的一种履带车辆负重轮布局设计方法，其特征在于，5≤n≤7。2CN111428314A说明书1/4页一种履带车辆负重轮布局设计方法技术领域[0001]本发明涉及军用履带车辆、各种履带式工程车辆领域，特别涉及对于履带式车辆负重轮布局设计方法。背景技术[0002]对于履带式军用车辆、工程车辆总体设计，确定行动系统的各对负重轮相对于整车质心的相对布局位置具有重要的意义，因为行动系统的负重轮布局将影响车辆车体的静平衡姿态，进而影响车辆的平均越野速度，甚至影响整车的可靠性。由于履带车辆内部各种部件众多，很难将整车的质心位置布置在整车的几何中心，因而采用负重轮均匀布局的布局方式很容易导致整车的质心位置与弹心位置的不重合，导致车辆的俯仰振动与垂直振动耦合，影响车辆的平均越野速度，另一方面也导致各负重轮的载荷不均匀，影响负重轮的寿命。因此，亟需设计一种履带车辆负重轮布局设计方法。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种履带车辆负重轮布局方法，该方法使履带车辆弹心位置尽量与质心位置重合，以消除质心俯仰振动与垂直振动的耦合，使车体保持水平，静平衡时各负重轮载荷均等。[0004]为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：[0005]一种履带车辆负重轮布局设计方法，该方法包括：[0006](1)确定第1对负重轮与最后1对负重轮之间的距离，并根据整车各部件的布局确定整车簧载质量的质心位置l1、ln，n表示n对负重轮，l1第一对负重轮至整车簧载质量质心距离，ln表示第n对负重轮至整车簧载质量质心距离；[0007](2)根据整车的第1对负重轮与最后1对负重轮之间的距离、簧载质量的质心位置，定义其它