【摘 要】
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载人月球车的悬架系统在月球车的车轮和车身间起到动力传导、缓冲减振的作用,是影响整车越障性能、抗倾覆性、操纵稳定性以及行驶平顺性等性能指标重要组成部分。由于月面环
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载人月球车的悬架系统在月球车的车轮和车身间起到动力传导、缓冲减振的作用,是影响整车越障性能、抗倾覆性、操纵稳定性以及行驶平顺性等性能指标重要组成部分。由于月面环境与地面环境差异较大,尤其是低重力场下悬架系统结构设计的各方面参数均受到影响,为使载人月球车具有与地面车辆接近的平顺性、舒适性及操纵稳定性,需要专门对月球车的悬架形式进行设计与分析。本文参考阿波罗载人月球车及越野车选择了悬架结构型式,设计了悬架主要参数、导向机构的布置方式及各部分的具体结构,分析并计算了悬架系统在不同工况下的受力。建立了月球车悬架系统运动学和动力学模型,通过计算推导导向机构杆件间运动关系,分析了悬架杆件的运动学特性,计算了悬架系统固有频率与振型。基于Matlab软件中的Simulink模块建立了等效振动模型,研究悬架系统在外界激励下的时域、频域响应情况,对比分析了悬架参数对系统动态性能的影响。基于ADAMS/View建立了月球车四分之一悬架系统的参数化模型并进行越障仿真,得到不同簧下质量、阻尼比下悬架系统动态响应参数随时间变化曲线及功率谱密度,经过对比分析验证了悬架参数选择的合理性。此外基于Ansys软件中Workbench模块对悬架系统进行了应力及模态分析,验证了结构有效性,确定了工程可用振动频率区间。基于斜面分力法原理设计了悬架系统地面等效实验平台,主要包括机械结构部分与测控系统部分。根据实验原理,在Adams中建立了利用实验平台对悬架系统进行测试的仿真模型,对比了采用该实验平台进行仿真与在月球重力场下进行仿真的结果,分析了误差来源并进行补偿,验证了该方案的可行性。
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