履帶車行駛不均勻性及剛?cè)狁詈戏治?/H1>
發(fā)布時(shí)間：2020-10-16 16:21
【摘要】：履帶車在行駛過(guò)程中具有接地比壓小,通過(guò)性能好,牽引附著能力較強(qiáng),且克服障礙及轉(zhuǎn)向能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)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(dǎo)致的脫鏈、打滑和行駛過(guò)程中關(guān)鍵部位承載較大的問(wèn)題通常會(huì)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(yùn)動(dòng)不均勻系數(shù)理論推導(dǎo)、履帶車動(dòng)力學(xué)建模及仿真分析、多路面工況履帶車剛?cè)狁詈戏抡娣治�、試�?yàn)驗(yàn)證及載荷譜編制等幾方面,對(duì)履帶車運(yùn)動(dòng)不均勻性及其剛?cè)狁詈险归_(kāi)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(guò)對(duì)履帶車行駛運(yùn)動(dòng)學(xué)的研究,推導(dǎo)了履帶車鏈環(huán)運(yùn)動(dòng)不均勻系數(shù)β的理論公式,分析了鏈節(jié)距、驅(qū)動(dòng)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(yùn)動(dòng)鏈環(huán)不均勻系數(shù)對(duì)履帶車行駛平順性的影響,聯(lián)合Solidworks三維CAD軟件與RecurDyn動(dòng)力學(xué)軟件建立了履帶車動(dòng)力學(xué)模型,仿真了不均勻系數(shù)取不同值時(shí),履帶車在水平路面和過(guò)坑路面行駛時(shí)的運(yùn)行工況。通過(guò)履帶板與地面作用力、履帶板與驅(qū)動(dòng)輪作用力、支重輪與地面作用力三方面的不均勻系數(shù)對(duì)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(duì)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(guò)程中車架體變形及所受應(yīng)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(guò)障礙路面行駛及原地轉(zhuǎn)向三種工況下車架體的動(dòng)態(tài)位移及應(yīng)力云圖。分析結(jié)果得出:各工況對(duì)車架體的位移及應(yīng)力變化的影響由大到小依次為過(guò)障礙路面、原地轉(zhuǎn)向、水平路面,且各工況下車架體所受應(yīng)力最大區(qū)域均發(fā)生在支重輪與車架體連接處,驅(qū)動(dòng)輪與車架體連接處次之。最后為了驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性,對(duì)履帶車進(jìn)行實(shí)際路面試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)比車架體測(cè)點(diǎn)位置與仿真結(jié)果對(duì)應(yīng)點(diǎn)的加速度數(shù)據(jù)曲線,驗(yàn)證了所建立的履帶車模型的準(zhǔn)確性。鑒于履帶車實(shí)際工作中載荷的隨機(jī)性,為了更好的研究其內(nèi)在統(tǒng)計(jì)規(guī)律,基于仿真結(jié)果,應(yīng)用一維載荷譜理論及MATLAB編制了三種工況下車架體危險(xiǎn)區(qū)的載荷譜。本文有關(guān)鏈環(huán)運(yùn)動(dòng)不均勻性對(duì)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�?yàn)驗(yàn)證以及載荷分布規(guī)律的研究,對(duì)履帶車行駛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.694
【圖文】：
型稱為微分-代數(shù)方程組，其優(yōu)點(diǎn)是方程個(gè)數(shù)較多，但是系數(shù)矩陣算機(jī)仿真軟件的自主建模。械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析程是以能量觀點(diǎn)來(lái)研究機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律的，以拉格朗日統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析，具體過(guò)程包括確定系統(tǒng)的廣義坐標(biāo)、列出系統(tǒng)的表達(dá)式，再代入式（2-1），最終得到系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程[62]。面五桿機(jī)構(gòu)來(lái)研究其運(yùn)動(dòng)特性，從而說(shuō)明系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的確定知，1、4 為原動(dòng)桿件并且旋轉(zhuǎn)角度已知，令廣義坐標(biāo)11q = 、2q勢(shì)能 U。那么該二自由度機(jī)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?zhǔn)铰膸ф湱h(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(duì)于任意一個(gè)四鏈節(jié)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（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(dòng)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(dòng)力學(xué)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(yīng)該小于半徑的時(shí)候，aθ 和cθ 愈接近，可以近似的認(rèn)為動(dòng)過(guò)程中屬于直進(jìn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)可以認(rèn)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中是不等速運(yùn)動(dòng)，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(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 孟磊;李曉雷;邱實(shí);奚浩晨;;履帶對(duì)履帶車輛車體振動(dòng)影響的分析[J];車輛與動(dòng)力技術(shù);2015年04期
2 芮強(qiáng);王紅巖;王欽龍;萬(wàn)麗;蓋江濤;周廣明;;履帶車輛轉(zhuǎn)向性能參數(shù)分析與試驗(yàn)研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2015年12期
3 張?jiān)ツ?黃濤;張芳;田鵬;;一種履帶式全方位移動(dòng)平臺(tái)的平順性分析[J];中國(guó)機(jī)械工程;2015年07期
4 沈仙法;王海巧;劉遠(yuǎn)偉;陳南;;履帶車輛系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模及分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2015年04期
5 徐凱;李芾;安琪;;車輛系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)方法研究[J];機(jī)車電傳動(dòng);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(xué)報(bào);2014年07期
7 曹付義;周志立;徐立友;;履帶車輛液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向性能研究[J];中國(guó)機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì);2013年10期
9 侯秀娟;齊振國(guó);;履帶行走機(jī)器人行駛平順性仿真分析[J];機(jī)械工程師;2013年04期
10 朱愛(ài)斌;王步康;田超;張浩;陳渭;;履帶行動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模方法及性能仿真[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2012年09期
本文編號(hào)：2843486
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【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U469.694
【圖文】：
型稱為微分-代數(shù)方程組，其優(yōu)點(diǎn)是方程個(gè)數(shù)較多，但是系數(shù)矩陣算機(jī)仿真軟件的自主建模。械系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析程是以能量觀點(diǎn)來(lái)研究機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律的，以拉格朗日統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析，具體過(guò)程包括確定系統(tǒng)的廣義坐標(biāo)、列出系統(tǒng)的表達(dá)式，再代入式（2-1），最終得到系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程[62]。面五桿機(jī)構(gòu)來(lái)研究其運(yùn)動(dòng)特性，從而說(shuō)明系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的確定知，1、4 為原動(dòng)桿件并且旋轉(zhuǎn)角度已知，令廣義坐標(biāo)11q = 、2q勢(shì)能 U。那么該二自由度機(jī)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?zhǔn)铰膸ф湱h(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(duì)于任意一個(gè)四鏈節(jié)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（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(dòng)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(dòng)力學(xué)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(yīng)該小于半徑的時(shí)候，aθ 和cθ 愈接近，可以近似的認(rèn)為動(dòng)過(guò)程中屬于直進(jìn)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)可以認(rèn)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(yùn)動(dòng)過(guò)程中是不等速運(yùn)動(dòng)，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(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
1 孟磊;李曉雷;邱實(shí);奚浩晨;;履帶對(duì)履帶車輛車體振動(dòng)影響的分析[J];車輛與動(dòng)力技術(shù);2015年04期
2 芮強(qiáng);王紅巖;王欽龍;萬(wàn)麗;蓋江濤;周廣明;;履帶車輛轉(zhuǎn)向性能參數(shù)分析與試驗(yàn)研究[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2015年12期
3 張?jiān)ツ?黃濤;張芳;田鵬;;一種履帶式全方位移動(dòng)平臺(tái)的平順性分析[J];中國(guó)機(jī)械工程;2015年07期
4 沈仙法;王海巧;劉遠(yuǎn)偉;陳南;;履帶車輛系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)建模及分析[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2015年04期
5 徐凱;李芾;安琪;;車輛系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)方法研究[J];機(jī)車電傳動(dòng);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(xué)報(bào);2014年07期
7 曹付義;周志立;徐立友;;履帶車輛液壓機(jī)械差速轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)向性能研究[J];中國(guó)機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì);2013年10期
9 侯秀娟;齊振國(guó);;履帶行走機(jī)器人行駛平順性仿真分析[J];機(jī)械工程師;2013年04期
10 朱愛(ài)斌;王步康;田超;張浩;陳渭;;履帶行動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模方法及性能仿真[J];機(jī)械設(shè)計(jì);2012年09期
本文編號(hào)：2843486
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