【正文】 的各種力和外界作用。 2) 構(gòu)件多呈現(xiàn)為桿的形狀（故常簡(jiǎn)稱構(gòu)件為桿）。 連桿機(jī)構(gòu)也存在如下一些缺點(diǎn)： 1) 由于連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)必須經(jīng)過(guò)中間構(gòu)件進(jìn)行傳遞，因而傳遞路線較長(zhǎng)，易產(chǎn)生較大的誤差積累，同時(shí)，也使機(jī)械效率降低。通過(guò)油缸活塞的左右移動(dòng)帶動(dòng)連 桿運(yùn)動(dòng)，連桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向節(jié)臂使車輪左右擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向。 圖 液壓式轉(zhuǎn)向橋力學(xué)模型 Hydraulic steering bridge mechanical model 利用參數(shù)化設(shè)計(jì)程序?qū)υ撃Ｐ瓦M(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)，確定液壓缸的安裝距為 1750mm。該叉車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)采用橫置液壓缸式轉(zhuǎn)向橋取代傳統(tǒng)的拉桿式轉(zhuǎn)向橋。液壓缸偏距 s=140mm，連桿長(zhǎng)度 n=250mm。系統(tǒng)彈出設(shè)置工作網(wǎng)格對(duì)話框，將網(wǎng)格的尺寸 (Size)中的 X 和 Y 分別設(shè)置成 750mm和 1000mm，間距（ Spacing）中的 X 和 Y 都設(shè)置成 10mm。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇點(diǎn)（ 0,0,0）mm(該點(diǎn)的位置可以選擇在其他地方 )，然后按照和題目中要求，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵（選擇點(diǎn)（ ,0） mm)，創(chuàng)建出 轉(zhuǎn)向節(jié)臂 。 圖 轉(zhuǎn)向節(jié)臂 、 連桿 、 轉(zhuǎn)向液壓缸和轉(zhuǎn)向橋體的模型 Steering knuckle arm, connecting rod, hydraulic steering cylinder and steering the model bridge 創(chuàng)建車輪和地面 （添加運(yùn)動(dòng)副） 創(chuàng)建了構(gòu)成模型的物體后，就需要使用約束副將它們連接起來(lái)，以定義物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 由轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的各構(gòu)件間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系可以得到，叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中共有六個(gè)旋轉(zhuǎn)在轉(zhuǎn)向副。 顯亮的部分就是所創(chuàng)建的旋轉(zhuǎn)副 (JOINT_1)該旋轉(zhuǎn)副連接轉(zhuǎn)向橋體和轉(zhuǎn)向節(jié)臂，使轉(zhuǎn)向橋體能相對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)臂旋轉(zhuǎn)。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇連接部分 轉(zhuǎn)向油缸 ，然后選擇 地面 ，接著先后選擇連接部分上的 轉(zhuǎn)向油缸 和 地面 ，這時(shí)出現(xiàn)白色箭頭，移動(dòng)鼠標(biāo)，使白色箭頭的方向與 地面 平行，然后連續(xù)點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵兩次，這樣定義了連接部分 轉(zhuǎn)向油缸 在 地面 上做移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。 另外 ， 用戶還可以自定義輪胎模型 。系統(tǒng)彈出保存模型對(duì)話框，輸入保存的路徑和模型名稱，按 OK，保存叉車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)模型 chache。 （ 2）使用設(shè)計(jì)變量 通過(guò)使用設(shè)計(jì)變量，可以方便的修改模型中的已被設(shè)置為設(shè)計(jì)變量的對(duì)象。 叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)仿真分析系統(tǒng)分為前 處理、分析計(jì)算和分析結(jié)果后處理三個(gè)部分，前處理模塊實(shí)現(xiàn)叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型的參數(shù)化建模功能；分析計(jì)算模塊實(shí)現(xiàn)可以根據(jù)各種分析項(xiàng)目的不同輸入不同的工況參數(shù)，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)不同工況邊界條件的模擬，自動(dòng)選取求解方法、求解精度和仿真時(shí)間長(zhǎng)短，并自動(dòng)完成動(dòng)力學(xué)仿真分析計(jì)算；后處理模塊實(shí)現(xiàn)詳盡方便的的分析結(jié)果后處理功能，使設(shè)計(jì)人員能很方便地了解叉車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的各種性能數(shù)據(jù)的變化情況，用以指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作。選擇 POINT_ PONIT_3 和 POINT_6 組成的角度≥ 176。 26 4 叉車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì) 在建立好參數(shù)化模型后，當(dāng)取不同的設(shè)計(jì)變量，或者當(dāng)設(shè)計(jì)變量值的大小發(fā)生改變時(shí)，仿真過(guò)程中，樣機(jī)的性能將會(huì)發(fā)生變化。 優(yōu)化是指在系統(tǒng)變量滿足約束條件下使目標(biāo)函數(shù)取最大值或者最小值。 4． 1 定義設(shè)計(jì)變量 采用參數(shù)化點(diǎn)的方式來(lái)建模時(shí)，參數(shù)化點(diǎn)主要提供多體系統(tǒng)模型中各個(gè)對(duì)象（部件、約束、標(biāo)架、力、力元等）的位置坐標(biāo)，修改對(duì)象通過(guò)修改這些參數(shù)化點(diǎn)來(lái)完成。 。有了約束才使目標(biāo)函數(shù)的解為有限個(gè)，有了約束才能排除不 滿足條件的設(shè)計(jì)方案。 （ 2）設(shè)計(jì)變量的最佳取值。平均累計(jì)誤差為 176。 式（ 1）可以變形為： α =arccot（ cotβ +M/L） （ 2） 以β 為實(shí)際運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角，α 實(shí) 作為測(cè)量的車輪的偏角，α 理 作為式（ 2）計(jì)算的理論車輪偏角，可得叉車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角誤差 e： e=|α 實(shí) α 理 | （ 3） 創(chuàng)建傳感器 如圖 所示 ，使得測(cè)量的誤差值有效，在仿真時(shí)須限制轉(zhuǎn)角β 不超過(guò)最大值。 參數(shù)化的模型可以使用戶方便的修改模型而不用考慮模型內(nèi)部之間的關(guān)聯(lián)變動(dòng)，而且可以達(dá)到對(duì)模型優(yōu)化的目的。 進(jìn)行參數(shù)化建模時(shí)，確定好影響樣機(jī)性能的關(guān)鍵輸入值后， ADAMS/View 提供了 4種參數(shù)化的方法： （ 1）參數(shù)化點(diǎn)坐標(biāo) 在建模過(guò)程中，點(diǎn)坐標(biāo)用于幾何形體、約束點(diǎn)位置和驅(qū)動(dòng)的位置。 7） 創(chuàng)建驅(qū)動(dòng)（移動(dòng)副上施加驅(qū)動(dòng)） 在 ADAMS/View 驅(qū)動(dòng)庫(kù)中選擇 旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)（ Rotational Joint Motion）按鈕 ， 然后在圖形區(qū)點(diǎn)選上步創(chuàng)建的移動(dòng)副，就可以創(chuàng)建一個(gè)常值函數(shù)驅(qū)動(dòng)，這并不能滿足要求，需要在驅(qū)動(dòng)圖標(biāo)上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇【 Motion： Motion1】 ，然后點(diǎn)擊【 Modify】后彈出編輯驅(qū)動(dòng)的對(duì)話框，在 Function(time)后的輸入框中輸入 40*sin(time)，單擊 OK 按鈕 [5]。軟件中包含荷蘭 Delft 工業(yè)大學(xué) HansPacejka 教授與瑞典 Volvo 汽車公司合作開(kāi)發(fā)的“ Magic Formula”輪胎模型（ MF 輪胎）。 接著先后選擇輪胎上的 和轉(zhuǎn)向節(jié)臂上的，該旋轉(zhuǎn)副連接輪胎和轉(zhuǎn)向節(jié)臂 ,使輪胎和轉(zhuǎn)向節(jié)臂之間作相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 2） 轉(zhuǎn)向橋體和轉(zhuǎn)向節(jié)臂施加旋轉(zhuǎn)副 在 ADAMS/View 中用鼠標(biāo)左鍵選擇約束庫(kù)中的旋轉(zhuǎn)副 （ Jiont： Revolute）圖標(biāo) ，參數(shù)選擇 2 Bod1 Loc 和 Normal To Grid。 旋轉(zhuǎn)副 （ Revolute） 旋轉(zhuǎn)副約束兩個(gè)構(gòu)件在某一點(diǎn)處繞旋轉(zhuǎn)軸只能相對(duì)旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)副約束兩個(gè)構(gòu)件之間的 3個(gè)平動(dòng)自由度和 2 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，兩個(gè)構(gòu)件之間之 1 個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。 在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇點(diǎn)（ ,0） mm(該點(diǎn)的位置可以選擇在其他地方 )，然后按照和題目中要求 ，連桿寬度（ Width=100)高度（ depth=50） ，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵（選擇點(diǎn)（ ,0）mm)，創(chuàng)建出 轉(zhuǎn)向液壓缸 。在 ADAMS/View 工作窗口中先用鼠標(biāo)左鍵選擇點(diǎn)（ 0,0,0） mm(該點(diǎn)的位置可以選擇在其他地方 )，然后按照和題目中要求，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵（選擇點(diǎn)（ 2254,0,0） mm)，創(chuàng)建出轉(zhuǎn)向橋體 。 15 圖 啟動(dòng) 對(duì)話框 Startup dialog box 設(shè)置工作環(huán)境 對(duì)于這個(gè)模型，網(wǎng)格間距需要設(shè)置成更高的精度以滿足要求。 因此橫置油缸轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)有 4 個(gè)獨(dú)立參數(shù)，分別是轉(zhuǎn)向節(jié)臂長(zhǎng)度 m，油壓缸偏距 s，轉(zhuǎn)向節(jié)初始角 θ 和 連桿長(zhǎng)度 n。58′ 。18′ ，主銷中心距 M為2254mm；根據(jù)橋體參數(shù)尺寸，確定液壓缸外偏距 S=140mm，轉(zhuǎn)向節(jié)臂長(zhǎng) m=300mm，連桿 13 長(zhǎng)度 n=250mm。 42 噸集裝箱叉車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的連桿機(jī)構(gòu) 叉車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)向橋體、轉(zhuǎn)向節(jié)臂、連桿和轉(zhuǎn)向液壓缸等組成，如圖 所示。在連桿機(jī)構(gòu)中，連桿上各點(diǎn)的軌跡是各種不同形狀的曲線 (稱為連桿曲線 )，其形狀還隨著各構(gòu)件相對(duì)長(zhǎng)度的改變而改變，從而可以得到形 12 式眾多的連桿曲線，可滿足不同軌 跡的設(shè)計(jì)要求。此外，低副面接觸的結(jié)構(gòu)使連桿機(jī)構(gòu)具有以下一些優(yōu)點(diǎn) ： 1) 運(yùn)動(dòng)副一般均為低副。然后通過(guò)格式轉(zhuǎn)換，導(dǎo)入 ADAMS 環(huán)境。既可以在 ADAMS/View 環(huán)境中運(yùn)行，也可脫離該環(huán)境獨(dú)立運(yùn)行。該軟件自動(dòng)形成機(jī)械系統(tǒng)模型的動(dòng)力學(xué)方程，提供靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的解算結(jié)果。除此之外，還提供了豐富的位移函數(shù)、速度函數(shù)、加速度函數(shù)、接觸函數(shù)、樣條函數(shù)、力 /力矩函數(shù)、合力 /力矩函數(shù)、數(shù)據(jù)元函數(shù)、若干用戶子程序函數(shù)以及常量和變量等。另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開(kāi)發(fā)工具，其開(kāi)放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機(jī)分析的二次開(kāi)發(fā)工具平臺(tái)?？刂葡到y(tǒng)仿真主要是對(duì)復(fù)雜物理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和仿真模擬。 虛擬樣機(jī)的開(kāi)發(fā)和實(shí)施涉及許 多關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)的領(lǐng)域，主要包括：系統(tǒng)總體技術(shù)、建模 /仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)（ VR） 技術(shù)、產(chǎn)品建模技術(shù)、模型 VVamp。產(chǎn)品全生命周期包括一系列不同的階段，如圖 所示。 Mitchel 等人將虛擬樣機(jī)定義為取代實(shí)際產(chǎn)品模型的一種數(shù)學(xué)模型，通過(guò)它可以對(duì)實(shí)際的物理產(chǎn)品進(jìn)行幾何、功能等方面的建模和分析。工程師在計(jì)算機(jī)上建立樣機(jī)模型，對(duì)模型進(jìn)行各種動(dòng)態(tài)性能分析，然后改進(jìn)樣機(jī)設(shè)計(jì)方案，用數(shù)字化形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的物理樣機(jī)。 本文基于 ADAMS 虛擬樣機(jī)技術(shù) 軟件，對(duì) 42 噸集裝箱叉車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行了建模和運(yùn)動(dòng)仿真，測(cè)量了叉車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角誤差。 (4)制造簡(jiǎn)單，零件少，維護(hù)保養(yǎng)方便，使用壽命長(zhǎng)。并進(jìn)行了參數(shù)化建模，利用 ADAMS 提供的算法進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。與汽車不同 ,叉車的作業(yè)特點(diǎn)是直線行駛較少而轉(zhuǎn)向頻率較高。廣泛應(yīng)用于車站、港口、機(jī)場(chǎng)、工廠、倉(cāng)庫(kù)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)，是機(jī)械化裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸?shù)母咝гO(shè)備。s steering performance, the use of ADAMS, the steering mechanism on the truck the modeling and simulation, measuring the angle of the steering error。 關(guān)鍵字 ： ADAMS；轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)；仿真；優(yōu)化設(shè)計(jì) Abstract This article describes the 42t container forklift steering hydraulic cylinder used by the tap of a group posed of sixbar linkage, in order to ensure the steering wheel, made of pure rolling, the need for optimization of sixbar linkage design. To analyze the forklift39。 叉車在企業(yè)的物流系統(tǒng)中扮演著非常重要的角色，是物料搬運(yùn)設(shè)備中的主力軍。良好的機(jī)動(dòng)性能反映了叉車在狹窄通道和場(chǎng)地靈活轉(zhuǎn)彎和作業(yè)能力 ,體現(xiàn)了叉車對(duì)作業(yè)場(chǎng)所的適應(yīng)性及對(duì)倉(cāng)庫(kù)、貨場(chǎng)面積的利用率。 本文基于 ADAMS 虛擬樣機(jī)技術(shù)軟件，對(duì) 42 噸集裝箱叉車的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行了建模和運(yùn)動(dòng)仿真，測(cè)量了叉車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)角誤 差 。 (3)左右轉(zhuǎn)向一致，行程和靈敏度完全相同，且轉(zhuǎn)向操縱力小 。 一般來(lái)說(shuō)，高質(zhì)量的叉車其優(yōu)越的性能往往體現(xiàn)在高效率、低成本、高可靠性、人機(jī)工效設(shè)計(jì)好以及服務(wù)便利等諸多方面。 虛擬樣機(jī)技術(shù) 機(jī)械工程中的虛擬樣機(jī)技術(shù)又稱為機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)，是國(guó)際上 20 世紀(jì) 80 年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展起來(lái)一項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助工程（ CAE） 技術(shù)。 從機(jī)械工程研究領(lǐng)域的角度出發(fā)， Ed 等人認(rèn)為虛擬樣機(jī)是一種針對(duì)測(cè)試的對(duì)象和物理原型進(jìn)行的一個(gè)虛擬制造和仿真過(guò)程，基于虛擬樣機(jī)技術(shù)建立的工程化制造開(kāi)發(fā)模型可以使設(shè)計(jì)人員訪問(wèn)一個(gè)實(shí)際物理模型的所有關(guān)于機(jī)械，物理，外觀和功能特性的有關(guān)信息。 虛擬產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)流程 虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)最主要的特征是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程的數(shù)字化，它徹底地改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程；不僅如此，數(shù)字化設(shè)計(jì)還貫穿于產(chǎn)品全生命周期。在這里要指出的是，虛擬樣機(jī)（ Virtual Prototype）和虛擬樣機(jī)技術(shù)（ Virtual Prototyping）是相近的兩個(gè)概念，但有所區(qū)別，虛擬樣機(jī)側(cè)重于產(chǎn)品的數(shù)字化模型，指對(duì)一個(gè)與物理樣機(jī)具有功能相似性的系統(tǒng)或者子系統(tǒng)模型進(jìn)行的基于計(jì)算機(jī)的仿真；而虛擬樣機(jī)技術(shù)則側(cè)重于虛擬樣機(jī)的應(yīng)用，指使用虛擬樣機(jī)來(lái)代替物理樣機(jī)對(duì)候選設(shè)計(jì)方案的某方面或綜合的特性進(jìn)行仿真測(cè)試和評(píng)估的過(guò)程。系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真主要是對(duì)多學(xué)科（諸如機(jī)械、熱能）動(dòng)力學(xué)仿真。 ADAMS 一方面是虛擬樣機(jī)