转向系统是车辆中最重要的系统之一,它的性能会影响车辆行驶稳定性、能源消耗、机械作业效率以及操作舒适性。近几年随着工程机械和农业机械朝大型化和大功率化的发展,对转向阻力矩的要求也有所提高,只利用单级全液压转向器控制的液压动力转向系统已不适用于大型机械。同轴流量放大全液压转向器具有占用空间小、结构紧凑、反应灵敏、泄露少、易于安装布局、工作可靠性高以及系统效率高等优点,在大功率工程机械和农业机械中获得广泛应用。本文对同轴流量放大全液压转向系统进行性能仿真分析和实验研究,对提高其在工作过程中的稳定性、安全性以及高效性有重要的理论与实际工程意义。本文基于同轴流量放大全液压转向系统以及系统中优先阀、转向器、组合阀块的结构特征和工作原理,进行了静态特性分析,建立了优先阀、转向器和转向油缸的力平衡方程和流量连续方程;根据转向器阀芯和阀套相对位移关系,建立了各个节流口面积的计算方程,基于MATLAB对各个节流口的面积进行了分析。基于AMESim对转向系统以及转向系统中的关键液压元件进行了建模分析。首先对转向器进行了原理性分析,验证转向器模型的准确性;然后分析了转向系统在不同方向盘转速、发动机转速以及转向负载时的动态特性;最后分析了优先阀中的弹簧刚度和预紧力对转向系统负载敏感特性的影响。基于路感产生机理和负载敏感控制原理,对转向系统的结构进行了优化设计和分析,利用模块化设计方法,将路感阀与转向器集成于一体,使其质量小、无泄漏、易于安装。在方向盘转速和发动机转速不变,转向负载增大时,能减小驾驶员对方向盘的操纵力,减小驾驶员的体力劳动。基于AMESim对优化后的转向系统进行建模和仿真分析,验证优化后转向系统的动态特性。根据转向系统的工作原理和不同工作条件进行了试验研究,验证分析了转向系统在不同工作条件下的转向特性,将实验数据与仿真结果进行对比,验证了仿真模型的正确性。