本文關(guān)鍵詞：基于離心力的一種新型驅(qū)動裝置研究

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【摘要】：本文針對以離心力作為驅(qū)動力的一種新型驅(qū)動裝置進行了驅(qū)動原理、動力學特性方面的研究。在理論分析方面,建立了驅(qū)動裝置的力學模型,通過動力學分析得到裝置直線運動和轉(zhuǎn)向運動時的動力學方程；考慮裝置運動的臨界條件,得到了裝置能夠前進的偏心質(zhì)量塊最小轉(zhuǎn)速,以及實現(xiàn)轉(zhuǎn)向的離心力機構(gòu)相對于裝置對稱中線的最小偏移距離；在對裝置豎直方向的穩(wěn)定性進行分析后,得到了裝置不發(fā)生傾覆的偏心質(zhì)量塊最大轉(zhuǎn)速；同時給出了裝置前進效率的計算公式。在數(shù)值模擬仿真方面,借助ADAMS軟件,對驅(qū)動裝置進行動力學仿真研究,得到了直線運動和轉(zhuǎn)向的運動仿真曲線。在仿真環(huán)境中,設置不同模擬參數(shù)進行仿真,分析了不同參數(shù)對直線及轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)向性能的影響。在實驗研究方面,完成了驅(qū)動裝置整體結(jié)構(gòu)以及控制系統(tǒng)的設計,實現(xiàn)了對裝置啟停和轉(zhuǎn)向的控制。搭建了測試系統(tǒng),對機構(gòu)的直線運動和轉(zhuǎn)向性能進行實驗研究,分析了電機前后安裝位置、電機左右安裝位置、旋轉(zhuǎn)塊質(zhì)量、表面摩擦系數(shù)四個參數(shù)對直線及轉(zhuǎn)向性能的影響,同時也驗證了理論及仿真結(jié)果的正確性。
【關(guān)鍵詞】：新型驅(qū)動裝置 離心力 動力學仿真 控制系統(tǒng)
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH703
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 研究背景10
• 1.2 研究意義與目的10-11
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.3.1 特殊驅(qū)動方式的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3.2 離心力驅(qū)動裝置的研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.3 相關(guān)物理學理論研究現(xiàn)狀16
• 1.4 本文主要工作16-18
• 第2章 驅(qū)動裝置的建模及動力學分析18-29
• 2.1 結(jié)構(gòu)及運動原理介紹18-19
• 2.2 機構(gòu)動力學分析19-24
• 2.2.1 直線運動時的動力學分析20-21
• 2.2.2 轉(zhuǎn)向時的動力學分析21-24
• 2.3 機構(gòu)運動的臨界條件計算24-26
• 2.3.1 機構(gòu)可以前進的最小轉(zhuǎn)速24-25
• 2.3.2 機構(gòu)可以轉(zhuǎn)向的最小偏移距離25-26
• 2.4 豎直方向的穩(wěn)定性分析26-27
• 2.4.1 小車不發(fā)生前后傾覆的臨界條件26-27
• 2.4.2 小車不發(fā)生左右傾覆的臨界條件27
• 2.5 機構(gòu)前進效率分析27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第3章 驅(qū)動裝置運動特性的仿真分析29-49
• 3.1 仿真軟件的選擇29-31
• 3.1.1 RECURDYN軟件簡介29
• 3.1.2 ADAMS軟件簡介29-30
• 3.1.3 兩款軟件的比較與選擇30-31
• 3.2 虛擬樣機的創(chuàng)建31-33
• 3.2.1 模型創(chuàng)建及約束添加31-32
• 3.2.2 選擇旋轉(zhuǎn)運動的添加方式32-33
• 3.3 仿真結(jié)果分析33-37
• 3.3.1 運動情況的模擬及分析34-36
• 3.3.2 模型仿真結(jié)果的可靠性分析36-37
• 3.4 對影響小車前進速度因素的仿真分析37-40
• 3.4.1 電機前后安裝位置對小車速度的影響37-39
• 3.4.2 電機最佳前后安裝位置分析39-40
• 3.5 對影響小車轉(zhuǎn)向性能因素的仿真分析40-48
• 3.5.1 電機左右偏移距離對轉(zhuǎn)向性能的影響41-43
• 3.5.2 旋轉(zhuǎn)塊質(zhì)量對轉(zhuǎn)向性能的影響43-46
• 3.5.3 表面摩擦系數(shù)對于轉(zhuǎn)向性能的影響46-48
• 3.6 本章小結(jié)48-49
• 第4章 裝置硬件、軟件及測試系統(tǒng)設計49-68
• 4.1 驅(qū)動裝置的整體設計49-53
• 4.1.1 主體結(jié)構(gòu)設計49-52
• 4.1.2 供電電源選擇52-53
• 4.2 驅(qū)動裝置的控制系統(tǒng)設計53-57
• 4.2.1 控制系統(tǒng)硬件設計53-55
• 4.2.2 控制系統(tǒng)程序設計55-57
• 4.3 直線位移測量系統(tǒng)57-61
• 4.3.1 位移測量系統(tǒng)的硬件搭建57-60
• 4.3.2 LABVIEW程序的編寫60-61
• 4.4 轉(zhuǎn)向軌跡測量系統(tǒng)61-64
• 4.4.1 運動視頻的錄制與讀取61-62
• 4.4.2 圖像逐幀處理62-63
• 4.4.3 運動軌跡的獲取63-64
• 4.5 電機轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)64-66
• 4.6 摩擦系數(shù)測定系統(tǒng)66-67
• 4.7 本章小結(jié)67-68
• 第5章 實驗內(nèi)容與結(jié)果分析68-76
• 5.1 實驗平臺68-69
• 5.2 實驗結(jié)果與分析69-74
• 5.2.1 電機前后安裝位置與前進速度關(guān)系69-70
• 5.2.2 電機前后最佳安裝位置70-71
• 5.2.3 電機左右偏移距離與轉(zhuǎn)向性能71-72
• 5.2.4 旋轉(zhuǎn)塊質(zhì)量比對轉(zhuǎn)向性能影響72-73
• 5.2.5 表面摩擦系數(shù)對轉(zhuǎn)向性能的影響73-74
• 5.3 本章小結(jié)74-76
• 第6章 總結(jié)與展望76-78
• 6.1 研究結(jié)論76-77
• 6.2 研究展望77-78
• 參考文獻78-81
• 致謝81-82
• 附錄Ⅰ82

【參考文獻】

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本文編號：1106108