多自由度并聯(lián)式減振平臺的設(shè)計(已修改)
2025-06-21 17:04 本頁面
【正文】 20212021 學(xué)年 第一學(xué)期 中國礦業(yè)大學(xué)科研創(chuàng)新設(shè)計論文 題目：多自由度并聯(lián)式減振平臺的設(shè)計 學(xué) 院： 機電工程學(xué)院 專 業(yè)： 機械設(shè)計及自動化 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 2021年 12月 2 目 錄 1 選題的背景和意義 ................................................... 3 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題 .......................................... 4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ........................................................ 4 被動座椅懸架 ..................................................... 4 半主動座椅懸架 ................................................... 6 主動座椅懸架 ..................................................... 7 .............................................................. 9 3 課題研究的內(nèi)容與方法 ............................................... 9 三維座椅減振平臺的 主體結(jié)構(gòu) ............................................ 9 三維座椅減振平臺的運動學(xué)分析 ......................................... 10 機構(gòu)的自由度計算 ................................................. 10 位置逆解分析 .................................................... 11 機構(gòu)的 Jacobian 矩陣分析 ......................................... 11 三維座椅減振平臺的工作空間分析 ....................................... 11 三維座椅減振平臺的奇異位形分析 ....................................... 11 三維座椅減振平臺的 靈巧度分析 ......................................... 12 三維座椅減振平臺的 尺寸優(yōu)化 ........................................... 12 三維座椅減振平臺的 振動分析 ........................................... 13 三維座椅減振平臺的 阻尼控制系統(tǒng) ....................................... 14 4 預(yù)期成果 ......................................................... 15 5 論文結(jié)構(gòu)安排 ..................................................... 16 6 進度安排 ......................................................... 17 7 參考文獻(xiàn) ......................................................... 17 3 1 選題的背景和意義 高強度的全身振動會對人體的腰椎、脊柱、胃和腎臟等器官造成傷害，而最易遭受這種振動傷害的是車輛的駕駛員。 汽車 在作業(yè)和行駛過程中產(chǎn)生強烈的振動，致使駕駛員長時間承受低頻 (2～ 8Hz)高強度的乘坐振動，從而引發(fā)脊椎畸變、胃病等職業(yè)性疾病， 嚴(yán)重地?fù)p害駕駛員的身心健康，降低工作效率。為了改善駕駛員的乘坐環(huán)境，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織自 1974 年制訂了國際標(biāo)準(zhǔn) ISO2631《人體承受全身振動的評價指南》后，又相繼制訂了一系列針對機械 的標(biāo)準(zhǔn) ，這些標(biāo)準(zhǔn)對駕駛員所承受振動的測量方法和評價體系做出了具體的規(guī)定。為了滿足這些標(biāo)準(zhǔn)中車輛乘坐舒適性提出的要求，改善駕駛員的乘坐環(huán)境，人們一直在嘗試從車輛的輪胎、底盤懸架、發(fā)動機懸置、駕駛室懸置和座椅等各個環(huán)節(jié)尋找解決問題 的方案。 研究發(fā)現(xiàn)，降低輪胎氣壓，減小輪胎的垂向剛度對提高車輛的乘坐舒適性具有一定的作用。但綜合考慮其它因素，這種方法在實際中并不可?。阂驗檩喬鈮旱慕档蜁龃筝喬サ淖冃危瑢?dǎo)致輪胎滾動阻力增加，在輪胎內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱量，從而降低輪胎的使用壽命。采用發(fā)動機懸置對車輛乘坐舒適性的改善效果也不顯著。對車輛的駕駛員來說，振動傷害主要來自粗糙地面引起的低頻大振幅振動，而不是由發(fā)動機產(chǎn)生的高頻振動。 理論分析和工程實踐表明 對這些載重量大、作業(yè)和行駛于惡劣環(huán)境中的車輛來說，提高其乘坐舒適性的最可行的方法是在底盤、駕駛室或座椅上裝備彈性懸架。國內(nèi) 外在這方面的嘗試一直沒有停止過，并已有部分研究成果應(yīng)用于生產(chǎn)實際。美國的 JohnDeere 司不僅在前軸上采用油氣懸架，還在駕駛室與后軸之間裝備了油氣懸置；意大利 Carraro 公司、德國 Fendt 公司和柏林工業(yè) 大學(xué)等單位相繼研制了半主動懸架系統(tǒng) ；半主動控制的空氣彈 簧也已被應(yīng)用到駕駛室懸置和座椅懸架中。 上述技術(shù)方案對改善車輛的乘坐舒適性具有顯而易見的效果，但其是以高成本為代價的。在底盤或駕駛室上裝備懸架系統(tǒng)，其效果在一定程度上優(yōu)于座椅懸架，但前者的成本遠(yuǎn)高于后者；而且對于 車輛 來說，由于其特殊的底盤結(jié)構(gòu)和有限的懸架布置空間，在底盤上裝備懸架存在著一定的困難。比較而言，采用座椅懸架提高車輛的乘坐舒適性是最為簡單直接和經(jīng)濟的方法。所以，深入研究駕駛 4 員座椅懸架系統(tǒng)，采用切實可行的技術(shù)措施，隔離由于地面激勵而引起的通過車輛底盤和座椅傳遞到人體的振動，是提高車輛乘坐舒適性的一個 重要而實際的課題。 2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 及存在的問題 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 車輛在行駛過程中由于路面不平引起上下顛簸 ， 在制動時引起車體前后振動 , 在汽車拐
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