1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究目的及意义

双轨小车转弯时的情况是非常复杂的^[1][2]。目前，市场上的双轨小车的转向机构普遍存在一些问题。此外，传统机械的转向装置由于存在一些弊端，并不适合运用于双轨小车的转弯装置上。这些问题都在一定程度上限制了双轨小车地大范围应用。于是，在参考了一些文献后，我拟采用一种变结构的方式来实现双轨小车的转弯，使双轨小车在轨道上灵活转弯。其不仅可以解决双轨小车转弯困难的问题，而且也可以为以后多轨的小车的转向转向装置的研究提供参考和借鉴。因此此研究是十分有必要的。

1.2研究现状

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容

根据以上问题，提出以下几点研究内容：1）设计主牵引小车及承载副小车的主体结构和尺寸；2）确定转弯的半径，初步选择驱动电机的型号；3）分析双轨小车转弯的原理，设计变结构转向装置；4)利用SolidWorks软件进行整个装置三维模型的建立；5)利用三维软件模拟给定转弯半径下小车的转向运动，观察其是否有卡轨现象；6）利用autocad软件进行关键零件图的绘制。

2.2拟采用的技术方案

针对小车容易卡轨和转弯半径小的问题，做以下分析。双轨小车在转弯时，两前轮的中心的连线应该经过转弯的圆心，因此两轨道上的小车的转弯半径是不同的。外轨道的小车在相同的时间内转过的距离更大，因此外轨道小车转弯时速度快于内轨道小车。为了形成这种差速，在内外轨道的小车上应分别安装电机，并在要转弯的轨道上安装传感器。当转弯时传感器监测转弯半径值，然后传给控制器（控制器可采用PLC或者单片机），控制器采取相应策略对电机转速进行合理的控制即可。

针对转向装置复杂的问题，做以下分析。仔细观察双轨小车的结构会发现，承载副小车在两轨道之间，并且由内外轨道的牵引主小车带动其前进。当转向时，由于外轨道的牵引主小车前轮的转速比内轨道的快，因此也会带动与其连接的承载副小车比与内轨道连接的承载副小车部分转动的更快。如果承载副小车与牵引主小车采用刚性连接，势必导致小车无法形成差速，或者导致承载副小车的结构的损坏，见图1。这是不能够达到预计的功能的。因此承载副小车在转向时，必须既能绕某点进行转动，又能沿着某一个方向平动，才能保证整个双轨小车机构顺利通过弯道。待通过弯道之后内外轨道的主牵引小车的前轮采用相同的转速即可。为此需要两个铰链机构和一个平移机构，这个可根据机械原理的知识进行合理的选择。

图1.刚性连接无法通过弯道

综上所述，为了满足以上要求，现提出以下解决方案。原理示图见图2：

其中外轨道支撑梁与滑块铰接，内轨道支撑梁与承载副小车铰接。承载副小车的可以沿着滑块的方向来回的移动，为移动副。当牵引主小车在外轨道转弯时,带动滑块旋转，承载副小车与轨道支撑梁形成一定的角度，同时其移动量可以补偿转动时得距离。使得承载副小车近似地的在做平动，便于通过弯道。

图2.方案

2.3具体流程措施

图3.措施流程图

3. 研究计划与安排

1-3周 开题报告及外文翻译

4-5周 确定轨道参数如计算转弯半径等，对内外轨道进行三维建模

6周 主牵引小车结构设计

4. 参考文献（12篇以上）

[1] huang da-wei, gao xiu-hua, xing hao, li gui-zhen.modeling and simulation for dynamics of double railway suspended vehicle for automated transportation.系统仿真学报,2006(11):3138-3142.

[2]santamaria j, herreros j, vadillo e g, et al. design of an optimised wheel profile for rail vehicles operating on two-track gauges[j]. vehicle system dynamics, 2013, 51(1):54-73.

[3]余汪洋.自行小车悬挂输送系统的研究现状与发展趋势[j].中国工程机械学报,2011,9(01):122-125.