履帶車行駛不均勻性及剛?cè)狁詈戏治?/H1>
發(fā)布時間：2020-10-16 16:21
【摘要】：履帶車在行駛過程中具有接地比壓小,通過性能好,牽引附著能力較強,且克服障礙及轉(zhuǎn)向能力強等優(yōu)點被廣泛應用于工程、礦山、軍事、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。目前,履帶車在工作中行駛不均勻性導致的脫鏈、打滑和行駛過程中關(guān)鍵部位承載較大的問題通常會影響履帶車的行駛平順性及安全可靠性。為此,本文從鏈環(huán)運動不均勻系數(shù)理論推導、履帶車動力學建模及仿真分析、多路面工況履帶車剛?cè)狁詈戏抡娣治�、試驗驗證及載荷譜編制等幾方面,對履帶車運動不均勻性及其剛?cè)狁詈险归_研究,有效地改善了履帶車的工作性能及安全可靠性。首先,通過對履帶車行駛運動學的研究,推導了履帶車鏈環(huán)運動不均勻系數(shù)β的理論公式,分析了鏈節(jié)距、驅(qū)動輪半徑與鏈環(huán)不均勻系數(shù)的相互影響關(guān)系。為了探究履帶運動鏈環(huán)不均勻系數(shù)對履帶車行駛平順性的影響,聯(lián)合Solidworks三維CAD軟件與RecurDyn動力學軟件建立了履帶車動力學模型,仿真了不均勻系數(shù)取不同值時,履帶車在水平路面和過坑路面行駛時的運行工況。通過履帶板與地面作用力、履帶板與驅(qū)動輪作用力、支重輪與地面作用力三方面的不均勻系數(shù)對履帶車行駛平順性影響規(guī)律的討論分析,得出不均勻系數(shù)為1.043對履帶車行駛平順性的影響效果要優(yōu)于1.094。其次,利用RecurDyn中模態(tài)柔性體建模技術(shù)(RFlex)與ANSYS相結(jié)合,建立了車架體柔性化的履帶車剛?cè)狁詈夏Ｐ?研究履帶車行駛過程中車架體變形及所受應力分布區(qū)域,得到了車架體的前10階模態(tài)振型,以及水平路面行駛、過障礙路面行駛及原地轉(zhuǎn)向三種工況下車架體的動態(tài)位移及應力云圖。分析結(jié)果得出:各工況對車架體的位移及應力變化的影響由大到小依次為過障礙路面、原地轉(zhuǎn)向、水平路面,且各工況下車架體所受應力最大區(qū)域均發(fā)生在支重輪與車架體連接處,驅(qū)動輪與車架體連接處次之。最后為了驗證仿真模型的準確性,對履帶車進行實際路面試驗。通過對比車架體測點位置與仿真結(jié)果對應點的加速度數(shù)據(jù)曲線,驗證了所建立的履帶車模型的準確性。鑒于履帶車實際工作中載荷的隨機性,為了更好的研究其內(nèi)在統(tǒng)計規(guī)律,基于仿真結(jié)果,應用一維載荷譜理論及MATLAB編制了三種工況下車架體危險區(qū)的載荷譜。本文有關(guān)鏈環(huán)運動不均勻性對履帶車行駛平順性影響的分析、履帶車的剛?cè)狁詈戏治龇椒�、試驗驗證以及載荷分布規(guī)律的研究,對履帶車行駛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計具有一定的參考價值。
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U469.694
【圖文】：
型稱為微分-代數(shù)方程組，其優(yōu)點是方程個數(shù)較多，但是系數(shù)矩陣算機仿真軟件的自主建模。械系統(tǒng)的動力學分析程是以能量觀點來研究機械系統(tǒng)的實際運動規(guī)律的，以拉格朗日統(tǒng)的動力學分析，具體過程包括確定系統(tǒng)的廣義坐標、列出系統(tǒng)的表達式，再代入式（2-1），最終得到系統(tǒng)的動力學方程[62]。面五桿機構(gòu)來研究其運動特性，從而說明系統(tǒng)動力學方程的確定知，1、4 為原動桿件并且旋轉(zhuǎn)角度已知，令廣義坐標11q = 、2q勢能 U。那么該二自由度機械系統(tǒng)的拉格朗日方程組可表示為： = = 222111eeFqEqEdtdFqEqEdtd（
支持支段是支持在地面上的部分履帶。另外，被牽引力拉緊的自由支段稱為工作支段[63]。如圖2.3 所示：圖 2.3 鏈式履帶鏈環(huán)Fig.2.3 Tracked line of the chain2.2.1 連接銷的角速度連接銷是指連接自由支段和弧形支段兩塊履帶板處的銷軸。對于任意一個四鏈節(jié)系統(tǒng)動力學（如圖 2.4），假設(shè)鏈節(jié)的最初位置由abcθ , θ,θ決定，bc θ , θ是隨鏈節(jié) a 的角位移a θ 變動的 b, c鏈節(jié)的角位移。a、c 表示弧形支段；b 表示自由支段；固定段 d 表示履環(huán)aa∠1=θ + θbb∠2=θ + θcc∠3=θ + θ圖 2.4 四鏈節(jié)系統(tǒng)動力學Fig.2.4 Four link system dynamics由 X、Y 方向投影方程得到： + + + =+ + + + + =sin()sin[()]sin[()]0cos()cos[()]cos[()]aaabbbcccaaabbbcccdlllllllθθpθθpθθθθpθθpθθ（2-12）14
別是履帶鏈節(jié) a , b,c的起始位置，abc θ , θ, θaaacos =1,sin θ = θ，得：acbababllθθθθθθ = sin()sin()cabcacacllθθθθθθ = sin()sin()b鏈節(jié)b 和c角位移與四鏈節(jié)系統(tǒng)初始位置有關(guān)。 和cθ 必須位于同一象限，而且aθ 和bθ 應該小于半徑的時候，aθ 和cθ 愈接近，可以近似的認為動過程中屬于直進運動。同時可以認為履帶鏈環(huán)似等于弧形支段的速度ω 。均勻系數(shù)中，介于其運動過程中是不等速運動，只能考慮弧形支段與自由支段兩處履帶板的連接銷a分析
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 孟磊;李曉雷;邱實;奚浩晨;;履帶對履帶車輛車體振動影響的分析[J];車輛與動力技術(shù);2015年04期
2 芮強;王紅巖;王欽龍;萬麗;蓋江濤;周廣明;;履帶車輛轉(zhuǎn)向性能參數(shù)分析與試驗研究[J];機械工程學報;2015年12期
3 張豫南;黃濤;張芳;田鵬;;一種履帶式全方位移動平臺的平順性分析[J];中國機械工程;2015年07期
4 沈仙法;王海巧;劉遠偉;陳南;;履帶車輛系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿恿W建模及分析[J];機械設(shè)計與制造;2015年04期
5 徐凱;李芾;安琪;;車輛系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿恿W方法研究[J];機車電傳動;2014年06期
6 黃雪濤;顧亮;呂唯唯;楊聰彬;高曉東;朱興高;;履帶張緊力及其影響因素分析[J];兵工學報;2014年07期
7 曹付義;周志立;徐立友;;履帶車輛液壓機械差速轉(zhuǎn)向機構(gòu)轉(zhuǎn)向性能研究[J];中國機械工程;2014年13期
8 陳安成;穆希輝;杜峰坡;郭浩亮;;基于RecurDyn的小型履帶車的建模與仿真[J];機械設(shè)計;2013年10期
9 侯秀娟;齊振國;;履帶行走機器人行駛平順性仿真分析[J];機械工程師;2013年04期
10 朱愛斌;王步康;田超;張浩;陳渭;;履帶行動系統(tǒng)動力學建模方法及性能仿真[J];機械設(shè)計;2012年09期
本文編號：2843486
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/qiche/2843486.html
【學位授予單位】：太原科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U469.694
【圖文】：
型稱為微分-代數(shù)方程組，其優(yōu)點是方程個數(shù)較多，但是系數(shù)矩陣算機仿真軟件的自主建模。械系統(tǒng)的動力學分析程是以能量觀點來研究機械系統(tǒng)的實際運動規(guī)律的，以拉格朗日統(tǒng)的動力學分析，具體過程包括確定系統(tǒng)的廣義坐標、列出系統(tǒng)的表達式，再代入式（2-1），最終得到系統(tǒng)的動力學方程[62]。面五桿機構(gòu)來研究其運動特性，從而說明系統(tǒng)動力學方程的確定知，1、4 為原動桿件并且旋轉(zhuǎn)角度已知，令廣義坐標11q = 、2q勢能 U。那么該二自由度機械系統(tǒng)的拉格朗日方程組可表示為： = = 222111eeFqEqEdtdFqEqEdtd（
支持支段是支持在地面上的部分履帶。另外，被牽引力拉緊的自由支段稱為工作支段[63]。如圖2.3 所示：圖 2.3 鏈式履帶鏈環(huán)Fig.2.3 Tracked line of the chain2.2.1 連接銷的角速度連接銷是指連接自由支段和弧形支段兩塊履帶板處的銷軸。對于任意一個四鏈節(jié)系統(tǒng)動力學（如圖 2.4），假設(shè)鏈節(jié)的最初位置由abcθ , θ,θ決定，bc θ , θ是隨鏈節(jié) a 的角位移a θ 變動的 b, c鏈節(jié)的角位移。a、c 表示弧形支段；b 表示自由支段；固定段 d 表示履環(huán)aa∠1=θ + θbb∠2=θ + θcc∠3=θ + θ圖 2.4 四鏈節(jié)系統(tǒng)動力學Fig.2.4 Four link system dynamics由 X、Y 方向投影方程得到： + + + =+ + + + + =sin()sin[()]sin[()]0cos()cos[()]cos[()]aaabbbcccaaabbbcccdlllllllθθpθθpθθθθpθθpθθ（2-12）14
別是履帶鏈節(jié) a , b,c的起始位置，abc θ , θ, θaaacos =1,sin θ = θ，得：acbababllθθθθθθ = sin()sin()cabcacacllθθθθθθ = sin()sin()b鏈節(jié)b 和c角位移與四鏈節(jié)系統(tǒng)初始位置有關(guān)。 和cθ 必須位于同一象限，而且aθ 和bθ 應該小于半徑的時候，aθ 和cθ 愈接近，可以近似的認為動過程中屬于直進運動。同時可以認為履帶鏈環(huán)似等于弧形支段的速度ω 。均勻系數(shù)中，介于其運動過程中是不等速運動，只能考慮弧形支段與自由支段兩處履帶板的連接銷a分析
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條
1 孟磊;李曉雷;邱實;奚浩晨;;履帶對履帶車輛車體振動影響的分析[J];車輛與動力技術(shù);2015年04期
2 芮強;王紅巖;王欽龍;萬麗;蓋江濤;周廣明;;履帶車輛轉(zhuǎn)向性能參數(shù)分析與試驗研究[J];機械工程學報;2015年12期
3 張豫南;黃濤;張芳;田鵬;;一種履帶式全方位移動平臺的平順性分析[J];中國機械工程;2015年07期
4 沈仙法;王海巧;劉遠偉;陳南;;履帶車輛系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿恿W建模及分析[J];機械設(shè)計與制造;2015年04期
5 徐凱;李芾;安琪;;車輛系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿恿W方法研究[J];機車電傳動;2014年06期
6 黃雪濤;顧亮;呂唯唯;楊聰彬;高曉東;朱興高;;履帶張緊力及其影響因素分析[J];兵工學報;2014年07期
7 曹付義;周志立;徐立友;;履帶車輛液壓機械差速轉(zhuǎn)向機構(gòu)轉(zhuǎn)向性能研究[J];中國機械工程;2014年13期
8 陳安成;穆希輝;杜峰坡;郭浩亮;;基于RecurDyn的小型履帶車的建模與仿真[J];機械設(shè)計;2013年10期
9 侯秀娟;齊振國;;履帶行走機器人行駛平順性仿真分析[J];機械工程師;2013年04期
10 朱愛斌;王步康;田超;張浩;陳渭;;履帶行動系統(tǒng)動力學建模方法及性能仿真[J];機械設(shè)計;2012年09期
本文編號：2843486
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