作为应用于矿业生产的特种车辆,优秀的矿用胶轮车应当具有转向灵活度高、轮胎磨损相对小的特点,国内企业所采用的矿用车辆大多只能应付某种单一的特定场合,经济性较为一般,加之液压和电控元件的大量使用,制造和维护成本较高;因此,随着矿业产业转型的加快,需要设计生产一款载重量较大、转向性能优良、能适应多种场合的经济实用的矿用车辆。本文以某款矿用胶轮车的转向系统的优化设计为研究内容,进行了矿用胶轮车的转向梯形机构、转向直拉杆杆系的设计与优化,并为转向系统适配了动力转向器、在虚拟样机中分析校核了转向机构与悬架的干涉问题。具体来说,本文首先就转向系统的一般布置形式和机构类型、样式进行了分析,选取了循环球式动力转向器作为转向器、整体式梯形机构作为转向机构、选取直拉杆系统保证两套机构的运动关系;然后参照《汽车设计》等专著完成了双前轴转向机构两套梯形机构的臂长与底角角度的初设计,并对直拉杆机构进行了优化设计;再定义出转向机构的三种误差的数学模型,通过编制优化函数、甄选和加权优化结果的形式,得出了优化后的梯形机构设计参数;接下来为转向系统匹配并校核了动力转向器,进行了动力转向器台架试验以确定动力转向器性能适合本设计与否;最后通过在虚拟样机中分析了悬架—转向系统的运动和干涉问题,对转向机构做了进一步优化工作,最终得出较为理想的设计参数。本文将传统经验设计和摇臂与直拉杆的优化设计、基于不同定义下误差的优化设计、有关虚拟样机中悬架—转向机构干涉的优化设计相结合,通过综合优化使设计出来的胶轮车的转向性能达到一个较为理想的程度,即能有效地减少轮胎的磨损、保证较好的灵活性,又具备经济性好、故障率低的特点,对该型车辆的设计研发和实际生产有一定指导意义。