重型车辆广泛应用于各个行业,这类车转向性能有待提高,有必要研究新型重型车辆转向机构。本文针对中心臂Watt-Ⅱ型转向机构组成的重型车辆多轴转向系统,进行了转向机构的动力学分析、考虑杆件变形情况下的刚柔耦合仿真、以及多轴转向机构的试验研究,具体内容如下:首先,建立四轴转向机构平面力系模型,将四轴转向机构分为四组Watt-Ⅱ型六杆转向机构,再将每组六杆转向机构划分为多个基本杆组,根据复数向量推导矩阵数学模型,并编制相应M函数,基于MATLAB/Simulink搭建了整个四轴转向机构的动力学模型,得出机构的各类运动学和动力学输出参数。机构运动平稳,无较大冲击,运动学与动力学性能表现良好,为后续杆件的强度设计提供参考依据。其次,在UG中建立转向机构模型,联合ANSYS和ADAMS建立转向机构的刚性体模型及刚柔耦合模型,结合转向阻力矩半经验计算公式和实车测试阻力矩曲线,为仿真模型施加了较为理想的转向阻力矩,得出两组模型中各肘节臂的输出转角,与阿克曼理想转角关系进行对比,两组模型最大转角误差均在合理范围内,证实了机构杆长设计的合理性和考虑变形情况下转向机构的可行性。此外对构件强度进行校核,满足强度要求。最后,在现有试验条件基础上,进一步完善设备配置,增加了两组旋转编码器及配套的PLC数字量输入口,使转向试验台可同步进行三轴肘节臂的转角数据采集。进行了肘节臂转角测试试验,以及考虑快装加载装置引入摩擦力后的轴间力及驱动力测试试验。排除各类摩擦力后,测试结果与仿真结果基本吻合。通过本文的刚柔耦合仿真以及试验研究,验证了考虑变形情况下转向机构的可行性以及转向机构的实际工作性能,为后续研究工作提供了一定的参考价值。