转向系统作为车辆的五大系统之一，主要作用是按照驾驶员的意愿，保持或改变车辆行驶的方向。转向系统的整体性能对车辆的操纵稳定性和安全性等都有很大的影响，是现代车辆中不可或缺的重要组成部分。目前对于两轮转向系统的研究主要偏重于转向器型式的改变和执行机构尺寸的优化等方面，基本转向原理以及两轮偏转实现的方式并没有改变。 本文主要针对一种全新的转向理念进行了深入研究，设计出一种新型转向系统——轮轴复合转向系统，其主要突破在于改变了传统两轮偏转方式及车轴与车架的连接方式，使车轴可相对车身旋转一定角度。该系统是一种复合型转向系统，系统中有机的结合了两种转向方式——横置油缸式轮转机构与可控轴转机构。在轮转机构中，以一双作用双向推力液压缸代替刚性的转向横拉杆，推动对顶曲柄机构实现车轮的转动，使得转向更为平稳可靠；而可控轴转机构中，通过一种悬转装置同时实现了轴转向及轴摆动，轴转向运动显著减小了车辆的最小转向半径，而轴摆动可以减轻路面不平对车辆平顺性造成的影响。该系统兼有普通转向和灵活的轴转方式，其转弯半径大大降低，对于工作中需要频繁换向，对转向灵敏度要求较高的车辆十分适用，可以提高工作效率；此外，采用全液压驱动，使转向灵活轻便，满足车辆在各种工况下的转向要求。 结合实际车辆的尺寸参数及设计要求，本文确立了轮轴复合转向系统的机构布置方案，运用Matlab和ADAMS软件分别对机构相关参数进行了优化设计，通过比较得出了最佳优化方法和机构设计参数；按照设计结果进一步建立了系统的多刚体模型，进行了运动学仿真分析，得出系统运动特性；同时对液压控制系统进行了设计，得出液压系统原理图及执行元件的相关技术参数，利用Matlab/Simulink软件进行了液压系统的建模和仿真分析，得出系统的响应特性。 本文的研究内容给传统的车辆转向系统带来了较大幅度的革新，可以使车辆最小转弯半径减小幅度接近20％；通过液压系统的合理设计，显著提高车辆的转向特性。目前该技术在国内外尚未成熟，是一种具有创新性和较高使用价值的转向系统。