【摘要】：隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，人們在追求汽車自身性能的同時愈發(fā)關(guān)注車輛乘坐舒適性。汽車在行駛過程中由于路面不平、緊急避讓或制動等原因引起車內(nèi)環(huán)境多維振動，不僅影響車內(nèi)乘員舒適性，嚴(yán)重時甚至威脅乘員健康和安全。因此，本文選擇采用3-RPC并聯(lián)機構(gòu)結(jié)合減振耗能元件作為座椅多維減振裝置，對基體機構(gòu)運動學(xué)特性和系統(tǒng)振動特性展開深入研究，并提出減振裝置改進(jìn)方案，采用優(yōu)化方法進(jìn)行參數(shù)設(shè)計。 在座椅減振裝置構(gòu)型選擇方面：根據(jù)車輛載運環(huán)境特點和減振需求確定基體機構(gòu)運動輸出特性，利用基于單開鏈的機構(gòu)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)綜合方法，獲得一系列三平移(3T)并聯(lián)機構(gòu)及其結(jié)構(gòu)特性，結(jié)合減振裝置應(yīng)用環(huán)境，最終確定選擇一種完全周向?qū)ΨQ的3-SOC{-R P C-}構(gòu)型作為車輛座椅減振裝置基體。 在基體機構(gòu)運動學(xué)研究方面：利用位置D-H方法和齊次變換法建立機構(gòu)位置約束方程，獲得正、反解表達(dá)式，并進(jìn)行了相互驗證；用求導(dǎo)法得出動平臺中心和三個移動副之間的速度、加速度關(guān)系，進(jìn)而獲得基體機構(gòu)初始位置雅克比矩陣，并利用影響系數(shù)法驗證其真實、有效；在基體機構(gòu)工作空間內(nèi)進(jìn)行奇異性判斷和力傳遞性能分析，結(jié)果證明此裝置可以正常、穩(wěn)定的工作。 在減振裝置振動特性分析方面：利用PRO/E和ADAMS軟件建立起基于3-RPC并聯(lián)機構(gòu)的車輛座椅減振裝置虛擬樣機模型，通過位置約束方程驗證模型的正確性；針對系統(tǒng)模型進(jìn)行傳遞特性分析和沖擊響應(yīng)分析，分別獲得系統(tǒng)參數(shù)和載荷對三垂直軸向加速度共振頻率、最大傳遞率和響應(yīng)峰值的影響，對比分析了裝置上、下平臺響應(yīng)曲線變化規(guī)律，并制作試驗樣機進(jìn)行減振性能試驗研究，證明該裝置對多維穩(wěn)態(tài)振動和沖擊激勵均具有良好的衰減性能。 在減振裝置優(yōu)化設(shè)計研究方面：提出在原裝置上平臺下側(cè)對稱附加相同構(gòu)型并聯(lián)減振裝置作為動力減振器的改進(jìn)措施，建立了相應(yīng)動力學(xué)方程和虛擬樣機模型，并進(jìn)行相互驗證。利用非支配排序遺傳算法對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，，并從Pareto最優(yōu)解集中選擇一組最佳參數(shù)組合，結(jié)合ADAMS仿真加以驗證。結(jié)果證明優(yōu)化后系統(tǒng)低頻減振性能得到大幅改善，可適應(yīng)不同體重乘員減振需求，且比原裝置具有更顯著的多維沖擊衰減性能，可進(jìn)一步改善車輛座椅乘坐舒適性。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：U463.836;TB535

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2532439