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一种六自由度静载平衡汽车运动模拟平台的机构学研究
| 论文题名： | 一种六自由度静载平衡汽车运动模拟平台的机构学研究 |
| 关键词： | 并联汽车运动模拟平台;机械设计;受力分析;设备选型 |
| 摘要： | 汽车的在行驶过程中不仅会加减速、上下坡及转弯，还会因路的不平而产生俯仰、侧倾、垂荡等多种形式的颠簸。对此，本文结合车辆机械结构及运动特征设计了一种新型的并联汽车运动模拟平台，并以其为基础进行了相关的机构学研究，主要内容如下： 首先，分析了不同路况下路面的激励，通过单轮路面激励拓展得到汽车四轮相干路面激励；对汽车动力学模型进行了简化，并根据动力学等效得到汽车动力学简化机构模型；利用车辆四轮相干路面激励作为输入，通过matlab与Adams联合仿真得到了汽车在D、E级路况下的运动特性；综合出了几种机构，经分析对比选择了一种可实现全驱动与欠驱动重构的并联机构，并给出了相关结构参数；分析了机构自由度以及忽略运动干涉及行程限制下的机构的异空间。 其次，进行了在弹性储能关节锁定时机构的位置反解，并基于机构反解过程分析了机构的可达移动工作空间、姿态空间以及奇异空间；分析了机构在弹性储能关节打开时的位置正解，并给出了数值算例；建立了弹性储能关节锁定状态时机构的静力学模型，并分析了在冗余拉伸弹簧力作用下的机构的最大静载力；建立了弹性储能关节打开时机构的静力学模型，并结合位置正解分析了机构的静力平衡位姿。 再次，介绍了基于旋量的一般并联机构的运动学及动力学基础知识，并在此基础上建立了弹性储能关节锁定状态时机构的运动学模型，并进行了数值分析；建立了弹性储能关节到机构动平台参考系的运动映射数学模型，然后基于以上过程分别建立了机构的弹性储能关节在两种状态下的机构动力学模型，并分别进行了数值分析；基于Adams软件对机构进行了仿真分析。 最后，基于Solidworks进行样机机械本体的设计，对机构中关键受力部件进行了静力以及模态分析；对机构驱动单元的机械结构进行设计，并基于Adams对驱动单元中的关键零部件进行了分析与选型；建立了整机的振动仿真模型，进行了机构的振动仿真分析。 |
| 作者： | 刘鹏 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 赵铁石 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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