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基于并联机构的多维减振座椅设计
| 论文题名： | 基于并联机构的多维减振座椅设计 |
| 关键词： | 并联机构;多维减振座椅;运动学;车辆性能;数值方法 |
| 摘要： | 随着车辆行业制造水平的日益上升,车辆的性能也得到很大提高,其中舒适性是人们选择车辆的关键性能之一。在工程机械、农用车辆及军用特种车辆等领域,由于行驶的环境恶劣,从而产生的振动问题已对驾驶员的健康及车辆性能造成严重的影响。 长期以来,这些车辆座椅的减振装置设计相对简单,就目前来说,大都只能完成竖直方向的减振,而对其它方向的振动则束手无策。在实际中,出于安全操作的考虑,车辆座椅前后、左右移动被限制,绕竖直方向转动也被限制,还剩上下移动、前后仰俯和左右摆动三个自由度的振动,此时座椅振动并不是简单的单自由度振动,而是复杂的多自由度振动。因而设计一种可在上述方向实现减振的三自由度减振装置,并将该装置运用于这些车辆的减振座椅中,展开对其设计的系统研究将具有十分重要的理论价值与广阔的市场应用前景! 本文是在江苏省博士后基金项目(0901010B)——“基于并联机构的车辆多维减振座椅的系统设计理论研究”的支持下,以金龙客车GDS6120型正驾座椅为研究对象,展开对基于并联机构的新型多维减振座椅设计的系统研究。 首先,基于并联机构的型综合理论,设计了一种新型的三自由度(一平移二转动)并联减振主体机构,并对该机构进行了运动学、静力学和工作空间分析。运动学方面主要分析了该主体并联机构的位置正反解、速度、加速度,并结合ADAMS和Matlab软件进行相应的验证;静力学方面推导了雅克比矩阵与力雅克比矩阵的关系,取特殊位置,分别计算出该主体并联机构的力雅克比矩阵和平衡驱动力;运用Matlab编程的数值方法搜索了此机构的工作空间,并对该主体机构进行奇异位形分析。 其次介绍汽车座椅舒适性的相关内容,分析了机械振动对人体的影响;完成了多维减振座椅的模态分析,应用Lagrange方程对多维减振座椅系统进行模态计算,得到该系统的固有频率。 再次运用ADAMS软件对多维减振座椅机构进行力学建模,获得座椅的相关参数;仿真得到该减振座椅的固有频率,并讨论该座椅的相关减振性能。 最后加工制造出一台多维减振座椅样机,在汽车振动试验台上做了相关试验,试验结果分析表明此减振座椅具有良好的减振特性。 |
| 作者： | 黄国全 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 杨启志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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