狭窄空间约束下汽车门锁柔顺多支链综合与分析

来源 :上海工程技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yan19891989
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
汽车门锁作为汽车车身上重要的安全附件,对司机和乘客的安全有至关重要的作用。利用空间机构具有空间有效利用、可实现复杂曲线运动的优点,本文在门锁狭窄空间内构造了空间机构开启支链和保险支链。所提出的车门锁开启支链和保险支链具有欠驱动柔顺性。开启支链能同时适应于电动开启和手动开启工况,保险支链能同时适应于电动保险和手动保险工况。开启支链和保险支链通过单电机驱动,能按照既定的时序在门锁内协调工作。具体研究内容如下:(1)针对汽车门锁内狭窄空间约束及多功能实现,以空间机构所占运动空间灵活有效、少杆高效驱动为目标对单回路空间机构构型综合和柔顺力约束综合,得到可实现电动开启和手动开启功能的RRSSR机构;采用方向余弦法解析求解RRRSR机构输入角和输出角关系式;利用MATLAB软件中的fmincon函数对RRSSR机构球副处的角度优化设计,使得球副转动角度小于转动范围阈值;基于蒙特卡洛法用MATLAB软件求解优化设计后开启支链中球副的运动轨迹,并绘制球副连杆的扫掠空间。(2)针对大密封力下电机及开启支链零件材料选取的需求,采用牛顿-欧拉法对电动开启工况下的开启支链进行动力学建模,推导了开启支链的动力学方程,得到了每个构件和运动副的受力状态。利用ADAMS软件仿真分析开启支链在电动开启和手动开启工况下的可行性,并且得到电机的输出扭矩。ADAMS软件仿真得到输入构件和输出构件运动副的约束力和约束力矩,并用ABAQUS软件仿真得到运动副处的应力状态。(3)针对汽车门锁内电动保险和手动保险的互锁联动功能实现,以空间机构、对应保险功能两态稳定性为目标对保险支链构型综合,得到空间RSSR机构与曲柄摇块机构组合的保险支链;在保险支链中安装变轴心扭簧,使得支链具有两态特性。采用方向余弦矩阵法、封闭矢量方程法分别对空间RSSR机构、曲柄摇块机构建立运动学方程,求解得到空间RSSR机构、曲柄摇块机构的输入构件与输出构件的位移关系式,继而求出速度、加速度的关系式,进而求出构件质心处的速度和加速度关系式。(4)针对保险支链中上保险和解保险两态稳定性的需求,仅对电动保险工况下的保险支链进行动力学建模。分析过程中考虑构件的质量,采用牛顿-欧拉法、分离法分别对空间RSSR机构、曲柄摇块机构建立动力学模型,得出每个构件和运动副的受力状态。先在ADAMS软件仿真,选取了扭簧的刚度值,满足人员推拉力的需求;又得到保险杆在仿真时间内的工作行程,验证了支链的可行性;然后,得到空间RSSR机构输入构件和输出构件运动副的约束力和约束力矩;最后,分析了新型门锁内开启支链和保险支链能按照既定的时序协调工作。
其他文献
镍基高温合金具有良好的高温力学性能和抗热腐蚀性能,随着航空航天领域对安全性能要求的不断提高,其材料有着越来越广泛的应用。因其强度高、热传导率低及加工硬化严重,导致材料钻削性能差,影响加工质量。因此,研究镍基高温合金的钻削加工机理具有重要的理论与应用价值。本课题将表面微织构技术应用到麻花钻设计中,用于钻削镍基高温合金(Inconel 718),围绕微织构麻花钻的理论模型、实验分析及钻削机理等方面进行
学位
钛合金因其具备优秀的物理和化学特性而被大规模应用在航空航天、造船、医疗器械等高端制造领域。然由于钛合金具有导热系数小,散热性差,弹性模量小,刚性差,易变形的特性,其在切削中极易出现极高的切削温度和严重的切屑粘结等问题,给刀具和工件造成巨大的负面影响。复合型微织构(即一个织构中同时具备两种及以上单一型微织构)及润滑冷却技术的引入可以大幅改善切削时的高温和切屑粘结问题,提高了钛合金工件的加工质量,减少
学位
进入21世纪,社会发展与环境保护之间的矛盾愈发突出,同时,能源危机问题也凸显出来。目前发展清洁能源技术是解决以上问题的有效方法,氢能作为一种绿色能源,燃烧热值较高,约为1.28×10~7J/m~3,燃烧产物无污染,被认为是最具有发展前景的清洁能源之一。光催化技术可利用太阳能分解水产氢,是一种极具发展前景的技术。石墨化氮化碳(g-C3N4)具有成本低、无毒、无害等优点,作为光催化材料具有良好的应用前
学位
主从式手术机器人是一种通过医生操作主操作手远程控制从机械手的方式对患者进行外科手术的手术机器人。应用手术机器人进行手术操作能极大改善医生的手术环境,从而减轻医生因长时间手术操作引起的疲劳。同时,这种间接的手术操作方式还可以通过控制系统过滤掉医生的误操作,这将会极大的提高手术的安全性。远心机构(remote center of motion,RCM)是应用于微创手术(minimally invasi
学位
在可见光照射下,半导体催化水裂解制氢是一种具有极大发展潜力的能源转换技术。ZnxCd1-xS固溶体由于合适的带隙和热力学性质使其在析氢过程中具有良好的催化活性,但光腐蚀和载流子分离效率低,制约着它在催化领域的应用。为提升ZnxCd1-xS的催化性能,本文以Zn0.5Cd0.5S为基体催化剂,使用多种不同助催化剂进行改性,设计和构筑高性能复合光催化材料,主要内容由以下三部分组成:(1)Pt Pd/Z
学位
钛合金因其良好的机械性能和物理性能广泛应用于高端制造业中。钛合金的导热性低,切削时容易出现切削温度过高、刀具磨损严重、残余应力过大、已加工表面塑性变形严重等问题,被认为是难加工材料。超声振动辅助切削和微织构刀具切削作为近年来新型的加工方法引起了学者的广泛关注。本研究从超声振动辅助切削和微织构刀具设计两个方向出发,对钛合金干式切削进行分析,主要内容如下:(1)通过建立实验和有限元仿真模型研究超声振动
学位
NiTi记忆合金具有优异的形状记忆效应和超弹性,是一种应用前景广阔的功能金属材料,但其机加工性能差,传统方法制备的NiTi合金器件结构较为简单。选区激光熔化(SLM)是通过激光逐道扫描,使局部区域粉末熔化凝固,逐层生长为三维零件的技术,可以实现NiTi合金复杂结构制造,但同时也面临很多问题,在制造多尺度结构件时,由于成型尺寸的差异,不同部分经历的热历史不同,从而引起成分、组织与性能的变化,使整个结
学位
应变玻璃是母相向长程有序的马氏体相转变受到抑制所形成的短程有序纳米畴。应变玻璃最早被发现于Ni掺杂的Ti Ni合金中,它表现出独特的性质:结构不随温度变化而改变、动态力学频率依赖性、非各态遍历性、母相基体中存在纳米应变畴等。应变玻璃态合金因具有许多优异的性能而受到广泛关注。以往报道的应变玻璃是通过固溶、大变形冷轧后低温退火、固溶后低温时效等手段引入高密度缺陷抑制马氏体相变而获得,因此使合金失去马氏
学位
核主泵是核电回路中唯一转动的设备,而作为泵壳和泵体之间主要紧固件的中空螺栓,其安全与否关系着核主泵的安危,因此对中空螺栓进行运行维护是保证核电站安全的重要举措。本文围绕核主泵中空螺栓的在线深孔检测问题,设计并研制一种新型核主泵中空螺栓在线检测机器人,完成了中空螺栓在线无损检测的试验验证。论文的主要工作如下:(1)针对核主泵中空螺栓在线检测面临强辐射环境、可操作空间小、大长径比深孔检测的难题,提出利
学位
随着智能制造的提出,我国的传统制造业进入了转型升级的时期,工业机器人在该时期被广泛应用,但是传统的工业机器人仅仅停留在离线试教编程的阶段,无法适应复杂的应用场景。最近几年工业机器人通过加入视觉技术,使其对于外部世界具有了感知能力。仅仅使用2D视觉的工业机器人,只能定位目标物体的3DOF位置,由于缺乏深度信息无法确定目标物体的6DOF位姿,应用场景受到了很大的限制。而搭配3D相机的工业机器人,受到3
学位