6-DOF軸耦合道路模擬試驗臺運動學研究及結(jié)構(gòu)參數(shù)分析.pdf

1、6-DOF軸耦合道路模擬試驗臺是車輛室內(nèi)疲勞試驗最先進設備的代表,以其準確再現(xiàn)車軸及整車多向應力狀態(tài)的特點,近年來在車輛疲勞試驗中得到廣泛的應用。本文以哈爾濱工業(yè)大學在研項目“軸耦合道路模擬試驗臺”為背景,對6-DOF軸耦合道路模擬試驗臺的結(jié)構(gòu)特點、運動學特性、負載力特性、結(jié)構(gòu)參數(shù)與液壓驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系進行了分析與研究。
　　本文首先對6-DOF軸耦合道路模擬試驗臺進行了結(jié)構(gòu)分析,包括機構(gòu)中采用的特殊構(gòu)件和耦合連桿運動特性。由于

2、該試驗臺是空間多閉環(huán)結(jié)構(gòu),自由度計算較困難,本文采用“基于螺旋的自由度計算方法”,計算出空間多閉環(huán)結(jié)構(gòu)中包含的廣義運動副、冗余約束,進而求得軸耦合試驗臺的自由度。
　　6-DOF軸耦合道路模擬試驗臺結(jié)構(gòu)中包含雙臂曲柄和耦合連桿,具有串并聯(lián)混聯(lián)機構(gòu)的特點,位置反解較困難。本文利用空間向量方法,得到了表示試驗臺位置反解的向量關(guān)系方程組,對方程組求導,推導出了其速度雅克比矩陣,并利用Simulink模型和虛擬樣機中ADAMS模型的聯(lián)合仿

3、真對位置反解和速度反解進行驗證。而后,分析了軸耦合試驗臺負載特性,得出其以彈性負載為主的結(jié)論。
　　本文最后研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)與液壓驅(qū)動系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系。耦合連桿的運用,使得各作動器運動對應于上平臺特定方向的運動。缸最大伸長量、最大速度、最大力是液壓驅(qū)動系統(tǒng)的重要參數(shù),分別研究各驅(qū)動器取到這幾個參數(shù)的瞬時狀態(tài)對應的上平臺瞬時位置、速度、力狀態(tài),在假設構(gòu)件輕質(zhì)、理想約束的條件下,可得到這幾個量與試驗臺結(jié)構(gòu)參數(shù)間的顯式關(guān)系。本文以4桿系為例