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一种 新型 月球 悬架 设计 仿真 研究 钻研 pdf word 中文 机械类 外文 翻译

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内容简介：

1 一种新 型月球 车 悬架的设计与仿真研究 摘要 本文提出了一种新型的悬架月球车。这种悬臂主要由一个正四边形杠杆机构和负四边形杠杆机构组成。该悬架的设计了基于以下几个方面：攀上障碍，适应地形，顺利行走，相等的分配负载给车轮。在本文中，首先对新悬架结构的进行说明，第二对其杠杆的运动学进行分析，并且建立该悬架机构的关系方程，所以悬架的变形能力是已知的。为了测试的悬架的能力，我们设计了一个原形悬架，并测试其攀登障碍的能力，并且结果表示该装备有新型悬架的模型具有良好的攀爬越障能力，并可以保持平稳。基于我们在测试中发现的缺陷 ，我们优化杠杆机构，然后建立具有基于 后再仿真其能力的比较。进一步的研究工作这种新开发的悬架现在正在开展，以提高其整体性能。中国已确定在不久的将来开展月球探测工程。所研究的新类型的悬架提供了宝贵的技术支持 。 一、 简介 中国预计将在月球上派月球来实施 2012 年的探索。因此，一些研究机构和大学正在积极参与月球的相关领域。 由于月球车的运动系统装有检测仪器，所以重要的是顺利移动。 为了发展中国的科学探索技术，吉林大学中国于 2004年发明了一种新型月球车的悬挂系统。 悬架主要由正四边形机构和负四边形杠杆机构构成。 试验结果表明，新型悬架具有良好的爬坡能力，保持驾驶室平稳度。 拟议的新型悬架将为未来月球探索提供宝贵的技术支持。 二、 障碍分析 显示遇到的障碍部分装在悬架杠杆的力量图 1所示的车轮时。 之间的角度由力和地平线。 是路面与车轮的附着系数。 是道路阻力系数。定义 考虑F =。它是假定月球车是由 6个车轮，每边三个轮子，和负载的重量是同样分配到六个轮子。所以当单轮遇到障碍物，考虑 的特性土壤，采取 f 最大 =虑到月球车的结构和重量，采取 G/602。因此，通过等式（ 1），得出的结论是 = 45。它指的方向作用的力车轮悬架杠杆为 45。 图 6悬架杠杆 三、新型悬架的设计 2 1悬架的设计原则。 1）出色地翻越障碍 从上面的分析我们知道，当车轮遇到障碍，悬架杠杆作用的力的方向轮毂为45。杆机构被设计时，方向一些共同车轮的杠杆方向应垂直于的作用，他们尽可能地以增大扭矩，使杠杆转动的方向有利于爬上障碍。所以，我们应该做的有关杠杆与反向 45到地平线倾斜。 2）出色地顺利行走能力 悬架应该有能力自动适应地形的穿越障碍时，可以消除影响凹凸不平的地面，并保持驾驶室平稳。 3）驾驶室的负载分发到每个车轮 4）具有良好的折叠和展开以携带方便 根 据上面的悬浮式设计的原则，我们设计了一种新型的悬架，这主要是由一个正四边形杠杆机构构成和一个负的四边形杆机构，如图 2中所示。该悬浮液是由六个杆，和控制杆 1，杆 3和杆 6的端部的连接分别与前 15轮，中间轮 16和后轮17。杆 1 和杆 2 是在点 8 处铰接，相同的铰接也是在点 7 处，控制杆 1 和杆 3的杆 2 和杆 4 在 点 10中，杆 3 和杆件 4 在点 9，杆 2 和杆 5 在点 12，杆件 4 和杆 6 在点 14，并在点 13的杆 5 和杆 6。双方的正和负的四边形杆机构与驾驶室通过差动轴杆 4点 11。因此，横摆角的驾驶室的平均横摆角两侧杆 4。 图 2正反四边形悬架 四、地形适应能力 1悬架运动学方程 为了很容易地分析的运动之间的关系杆，由从中心的辅助线前轮和 45角度分析，图 3中所示的控制杆 1。 三个分支杆 4杆之间的角度分别为 135， 135和 90。 控制杆 1是平行于杆 4的一个分支杆，杆图 2是平行于杆 3，和辅助线是平行于另一个分支杆 4杆。每一控制杆 的长度分别是 6， 图 3中所示。并且 助线， 是杆 3和杆 1之间的角度，是辅助线之间和控制杆 1，是杆 5和水平辅助线之间的角度，是杆 6和垂直方向之间的辅助线的线辅助线之间的夹角，是和水平，是杆 3 和水平之间，为杆 6和水平之间，是杆 1和之间水 平，是杆 6的垂直线之间的角度和杆5星，是杆 2和连杆之间的垂直线 5，是一个中间变量。 图 3的悬浮液中的几何参数 假设爬上障碍物时，每个车轮都不会离开地面。 当前轮爬上障碍物时，杠杆的运动学方程如下所示。 中轮和后轮的等式以相同的方式建立。 2障碍轮攀爬高度 考虑到整个结构结构，初始化参数： 400， 50， 250 毫米， 150毫米， 100， 250毫米， 100 250 毫米的， 100， 50，。什么样的高度障碍轮可以爬上去可以得到通过 而，上面的方程非线性和有 15个 16个变量，方程 值方法这里来解决这个问题，必须施加。由于表达的对应关系，在正极和负极四边形，被选择作为独立变量。 “不同的值，在 入到方程，和 4 然后的 4示出结论的计算通过曲线。 标表示提高车轮的高度，曲线的右侧，左侧和中间两侧对应到前面，中间，后轮。显然，最大高度轮高度是约 220 图 4的高度之间的对应关系爬上前，中， 后车轮和角度 五， 原型龙卷风的实践 为了验证悬架的特点，将悬架安装在原型的月球车上。当测试时，高度为2505的障碍物角位于月球车前面。如图 5所示。试验结果表明，具有新型悬架的月球车具有良好的爬坡能力，保持驾驶室平稳。 六，分析 测试结果表明，运动系统具有以下优点：提升爬坡能力，保持驾驶室平稳性能优良。但也有一些缺点：车轮负载不平等，障碍物向上爬上障碍。所以，这个暂停是优化的，以改善以上的缺点。为了验证优化结果，仿真结果表明，仿真中使用的摇臂转向架悬架 3 4作为可比模型。 环境 我们制作了 下缩写形式： 正负四边形悬挂漫游器模型（以下缩写形式： 种型号的悬挂形式是不一样的，其他部分的字符是一样的。同样的是，两个流动站的质量是 200 公斤，质心是 515毫米到地面，单轮的质量是 斤，车轮的直径和宽度是 330 毫米和 200毫米，轮轨是一样的，而轴距在前轮和后轮之间也是一样的。在模拟过程中，重力加速度为 擦系数为 动轮速度为 s。图 6（ a）显示了 轮廓尺寸，图 6（ b）显示了 5 图 6（ a） 外形尺寸 图 6（ b） 轮廓尺寸 在下面的模拟中， 驾驶室是蓝色的，而 驾驶室是绿色的。 1） 车轮负载平衡 结果： 负载接近于 2）向上爬上障碍的能力 垂直障碍物的高度分别为 135137 280 结果： 以爬上 280高度，而 能爬上 137高度。 3）向上爬上障碍的能力 垂直障碍物的高度分别为 95 97 结果： 以跨越 95障碍，但也不能超过 97障碍。 6 4）越过障碍物时驾驶室的偏角 垂直障碍物的高度为 135 结果：跨越 135垂直障碍物时， 最大偏航角为 而 最大偏航角为 5）当一侧向前横过障碍物时，驾驶室的转角 垂直障碍物的高度为 135 结果：跨越障碍物时， 侧倾角为 而 6）当一侧向后横过障碍物时，驾驶室的转角 垂直障碍物的高度为 95 结果：跨越障 碍物时， 滚转