基于4-ups_upu并联机构的车载多维隔振平台研究

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1、硕士学位论文基于4-UPS/UPU并联机构的车载多维隔振平台研究RESEARCHONVEHICLEMULTI-DIMENSIONALVIBRATIONISOLATIONPLATFORMBASEDON4-UPS/UPUPARALLELMECHANISM魏永利哈尔滨工业大学2016年12月万方数据国内图书分类号：TP242.2学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工程硕士学位论文基于4-UPS/UPU并联机构的车载多维隔振平台研究硕士研究生：魏永利导师：李兵教授申请学位：工程硕士学科：

2、机械工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2016年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TP242.2U.D.C:621DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONVEHICLEMULTI-DIMENSIONALVIBRATIONISOLATIONPLATFORMBASEDON4-UPS/UPUPARALLELMECHANISMCandidate：WeiYongliSupervisor：Prof

3、.LiBingAcademicDegreeAppliedfor：Master’sDegreeinEngineeringSpeciality：MechanicalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要车辆在行进过程中，由于路面不平、传动系统、

4、电机和轮胎等部件引起车辆振动。通常路面不平是引发车辆振动的主要因素，这使得车载设备在运输过程中，往往会受到地面带来的多维振动和载荷冲击，引起精密设备精度下降，工作不稳定，甚至可能会因共振失效使得设备无法使用。因此，为了改善车载设备在运输中所承受的多维振动和载荷冲击，需要设计合适的隔振设备对车载仪器进行有效的隔振。本文以车载设备多维隔振为研究背景，研究了基于4-UPS/UPU并联机构的五自由度并联隔振系统。本文在分析车载设备在行进过程中所受到的多维振动和载荷冲击的基础上，设计了4-UPS/UPU型

5、并联机构作为隔振系统。运用螺旋理论验证了隔振平台具有三个移动和两个转动五个自由度；采用矢量法对4-UPS/UPU型五维隔振系统进行详细的运动学分析，利用数学分析软件MATLAB对运动学逆解进行仿真分析，验证运动学逆解正确性；分析了磁流变阻尼器的工作原理并对其进行选型。采用凯恩方程建立了隔振机构的动力学模型；分析了并联隔振机构的振动特性，并建立了隔振平台在复杂激励环境下的传递率函数，通过遗传算法，对传递率函数中支链弹簧刚度系数、磁流变阻尼器阻尼系数以及隔振系统质量三个参数进行设计，在同时保证各个方

6、向传递率最小的情况下，设计了系统参数；建立了并联隔振平台刚度和阻尼模型，进而建立无阻尼振动方程，解出五阶固有频率值，仿真分析固有频率与并联隔振系统机构参数的关系；利用SolidWorks和ADAMS联合仿真对隔振平台固有特性进行仿真分析，验证理论计算的正确性；为了消除在复杂振动环境下载体连接平台的柔性变形对载体设备的影响，对并联隔振机构进行刚柔耦合建模；在正弦扫频激励、脉冲激励和功率谱实验量值下验证并联隔振平台的隔振性能。通过以上分析验证，本文所设计4-UPS/UPU型并联隔振系统隔振性能良好。

7、本论文为车载设备多维隔振机构的设计及性能分析提供一种新的思路，对于解决此类问题的发展具有一定的促进作用。关键词：并联机构；多维隔振；刚柔耦合；ADAMS仿真；隔振分析-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInthedrivingprocessofmotorvehicle,vechiclevibrationcausesdbyunevenroad,thepowerplant,wheels,thetransmissionssystemandtheotherrotatingpart

8、sinthedrivingprocessofmotorvehicle.Generallytheunevenpavementisthemainfactorcausingthevehiclevibration,whichmakesthevehicleequipmentinthetransportprocesssubjectedtomulti-dimensionalvibrationandloadshockfromthegroundandreducestheaccuracyoftheequipment