dh??d?2?r2?d?2??d?1?i?222222?l?c(1?cos?)?(b?c?sin??r1?sin?1)?r1cos?1????b?a1?tan???d??ds????dx??ds?sin??dy?ds?cos???xB?xA?(a1?a2)?cos??y?yA?(a1?a2)?sin??B?xC?xA?a1?cos??dsin???yC?yA?a1?sin??d?cos??? 为求解方程,把上述微分方程改成差分方程求解,通过设定合理的参数的到了小车运动轨迹如(图六)
图六
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3.1.3动力学分析模型 a、驱动
如图:重物以加速度向下加速运动,绳子拉力为T,有
T?m(g?a)
产生的扭矩M2?T?r2??1,(其中?1是考虑到摩擦产
生的影响而设置的系数。)
驱动轮受到的力矩MA,曲柄轮受到的扭矩M1,NA为驱动轮A受到的压力,FA为驱动轮A提供的动力,有
M?M1i?M??2A2(其中?2是考虑到摩擦产生的影响而
设置的系数)
MA?NA???FA?R
b、转向
假设小车在转向过程中转向轮受到的阻力矩恒为MC,其大小
NcB?1Rc1??2E22?c??(1??1E12?)可由赫兹公式求得,
Nc??c?B?2b
由于b比较小,故
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Mc?14??cbB2
对于连杆的拉力Fc,有
sin?c2??c?1r1?sin?1l
c?(1?cos?)l?cos?c2?2???arcsin
Mc?Fc?cos?c2?c?sin?c1M1?Fc?c?sin(???c2)
c、小车行走受力分析
设小车惯量为I,质心在则此时对于旋转中心O?的惯量为I?
2I??I?m[(?A?a1)?a3]2(平行轴定理)
2I????FA??A?Nc??rc?(?A?a1)?d2?NB??R(?A?a1?a2)
小车的加速度为:
aAR?ar2aA????A
整理上述表达式得:
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3.1.4灵敏度分析模型
小车一旦设计出来在不改变其参数的条件下小车的轨迹就已经确定,但由于加工误差和装配误差的存在,装配好小车后可能会出现其轨迹与预先设计的轨迹有偏离,需要纠正。其次开始设计的轨迹也许并不是最优的,需要通过调试试验来确定最优路径,着同样需要改变小车的某些参数。为了得到改变不同参数对小车运行轨迹的影响,和指导如何调试这里对小车各个参数进行灵敏度分析。通过MATLAB编程得到
幅值
周期
方向
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i -0.0117 -0.09158 b 176.5727 -35.3795 R -0.3163 16.39132 a1
1.465469 -0.27592 曲柄半径r1
23.71445 -18.9437 d
0.040819 -117.738 转向杆的长
-1.63769 3.525236 连杆长度
-176.955
-196.268
3.1.5参数确定 单位:m
转向轮与曲柄轴轴心距 b=0.15; 摇杆长c=0.06; 驱动轮直径D=0.355;
驱动轮A与转向轮横向偏距a1=0.08 驱动轮B与转向轮横向偏距a2=0.08; 驱动轴与转向轮的距离d=0.18; 曲柄长r1=0.01347; 绳轮半径r2=0.006
528.135 578.82 528.1437 528.5547 535.3565 528.1465 527.5711 477.3561
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