發(fā)布時間：2017-11-26 08:05

  本文關(guān)鍵詞：饋能懸架少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)學(xué)分析

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【摘要】：饋能懸架是指利用饋能減振器替代傳統(tǒng)減振器的一種新型懸架系統(tǒng),不但可以衰減車身的振動,還可以將懸架振動能量轉(zhuǎn)化為電能,是汽車節(jié)能減排的有效手段。為了提高傳統(tǒng)能饋裝置的能量轉(zhuǎn)換效率,簡化結(jié)構(gòu),增加支撐剛度,本文提出一種新型少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)饋能懸架,其將懸架的垂向振動轉(zhuǎn)化為動基座的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,以驅(qū)動饋能電機(jī)回收能量。針對這種新型少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),首先利用旋量理論進(jìn)行自由度分析,根據(jù)支鏈的約束條件,分別應(yīng)用位姿變換公式和下降型牛頓迭代法建立該并聯(lián)機(jī)構(gòu)的位置逆解和位置正解約束方程,并利用一階影響系數(shù)法與二階影響系數(shù)法分別建立并聯(lián)機(jī)構(gòu)的速度和加速度數(shù)學(xué)模型。然后定義了該并聯(lián)機(jī)構(gòu)可達(dá)工作空間的評價指標(biāo)。最后采用空間投影法對連桿速度進(jìn)行求解,得到三單元體系動基座旋轉(zhuǎn)周期的計算公式,并將其拓展到動基座為正N邊形的一般解析表達(dá)式,進(jìn)而探討了邊數(shù)N??和N?0的可行性。在此基礎(chǔ)上提出該機(jī)構(gòu)的可能的變結(jié)構(gòu)運(yùn)動形式,分析結(jié)果表明該類機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算不但要考慮機(jī)構(gòu)的位移耦合,同時也要考慮桿件在彈性變形過程中的對速度的影響。為了求得該機(jī)構(gòu)處于某一位置姿態(tài)時各構(gòu)件上的約束反力與反力矩,采用拆桿法對該機(jī)構(gòu)的各部分構(gòu)件的約束力進(jìn)行靜力學(xué)分析,建立了該機(jī)構(gòu)的靜力學(xué)平衡方程和基于該約束方程的廣義坐標(biāo)系,借助雅克比矩陣建立了操作力和末端執(zhí)行平臺之間的剛度映射矩陣,并定義了剛度評價指標(biāo),分析了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)與該評價指標(biāo)的相關(guān)性。利用拉格朗日法建立少自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)饋能懸架系統(tǒng)的動力學(xué)模型,應(yīng)用數(shù)值方法對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行可行性分析,采用ADAMS軟件對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真分析,驗(yàn)證了該機(jī)構(gòu)在懸架振動-電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換方面的可行性,動力學(xué)仿真結(jié)果表明;該機(jī)構(gòu)具有剛度大、響應(yīng)快,轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn),為其應(yīng)用到饋能懸架奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.33

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本文編號：1229089