6-DOF軸耦合道路模擬試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)動(dòng)學(xué)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(yàn)臺(tái)是車輛室內(nèi)疲勞試驗(yàn)最先進(jìn)設(shè)備的代表,以其準(zhǔn)確再現(xiàn)車軸及整車多向應(yīng)力狀態(tài)的特點(diǎn),近年來在車輛疲勞試驗(yàn)中得到廣泛的應(yīng)用。本文以哈爾濱工業(yè)大學(xué)在研項(xiàng)目“軸耦合道路模擬試驗(yàn)臺(tái)”為背景,對6-DOF軸耦合道路模擬試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)學(xué)特性、負(fù)載力特性、結(jié)構(gòu)參數(shù)與液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系進(jìn)行了分析與研究。
　　本文首先對6-DOF軸耦合道路模擬試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析,包括機(jī)構(gòu)中采用的特殊構(gòu)件和耦合連桿運(yùn)動(dòng)特性。由于

2、該試驗(yàn)臺(tái)是空間多閉環(huán)結(jié)構(gòu),自由度計(jì)算較困難,本文采用“基于螺旋的自由度計(jì)算方法”,計(jì)算出空間多閉環(huán)結(jié)構(gòu)中包含的廣義運(yùn)動(dòng)副、冗余約束,進(jìn)而求得軸耦合試驗(yàn)臺(tái)的自由度。
　　6-DOF軸耦合道路模擬試驗(yàn)臺(tái)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(jī)構(gòu)的特點(diǎn),位置反解較困難。本文利用空間向量方法,得到了表示試驗(yàn)臺(tái)位置反解的向量關(guān)系方程組,對方程組求導(dǎo),推導(dǎo)出了其速度雅克比矩陣,并利用Simulink模型和虛擬樣機(jī)中ADAMS模型的聯(lián)合仿

3、真對位置反解和速度反解進(jìn)行驗(yàn)證。而后,分析了軸耦合試驗(yàn)臺(tái)負(fù)載特性,得出其以彈性負(fù)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(dòng)系統(tǒng)參數(shù)的關(guān)系。耦合連桿的運(yùn)用,使得各作動(dòng)器運(yùn)動(dòng)對應(yīng)于上平臺(tái)特定方向的運(yùn)動(dòng)。缸最大伸長量、最大速度、最大力是液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重要參數(shù),分別研究各驅(qū)動(dòng)器取到這幾個(gè)參數(shù)的瞬時(shí)狀態(tài)對應(yīng)的上平臺(tái)瞬時(shí)位置、速度、力狀態(tài),在假設(shè)構(gòu)件輕質(zhì)、理想約束的條件下,可得到這幾個(gè)量與試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)參數(shù)間的顯式關(guān)系。本文以4桿系為例