载人月球车折展机构设计与分析

发布时间：2017-12-17 12:24

  本文关键词：载人月球车折展机构设计与分析

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【摘要】：由于火箭运载空间有限,且载人月球车的结构尺寸大,这给载人月球车的运输带来了巨大的挑战。所以,折叠展开技术成为载人月球车的关键技术之一,对减小火箭运载成本,提高发射成功率具有重要意义。国外发射的行星探测车折叠比小。因此,论文对载人月球车的折叠展开机构进行了研究,提出了具有大折叠比的折展机构,具体工作包括以下几个方面:(1)以“阿波罗15、16、17”lrv载人月球车的悬架折展机构为研究对象,分析了其悬架折展机构折叠比小及锥形包络曲线的原因。论述了载人月球车折展机构的设计要求。提出了悬架五杆折展机构及悬架四杆折展机构两种设计方案,确定了折展机构的尺寸参数,提出了折展机构展开的驱动方案。运用adams运动学分析软件,对五杆折展机构及四杆折展机构进行运动学仿真。验证了机构展开的可行性。分析特征点的角位移曲线及位移曲线得出了折展机构的折叠比,相较于阿波罗载人月球车的悬架折展机构具有更大的折叠比,悬架折叠后的包络曲线为矩形。通过特征点的速度、加速度曲线分析展开过程对车体的影响。(2)提出了匹配五杆、四杆折展机构的底盘结构。提出了RRR、RPR多平台框架式底盘构型,底盘折叠展开方案。设计了多平台连接铰链结构及锁紧机构。综合对比探测车移动类型的优缺点,结合载人月球车的设计要求,确定了轮式移动方案及车轮数目,提出了整车构型方案。(3)运用solidworks三维建模软件,对悬架五杆、四杆折展机构进行了结构设计,采用了双横臂及双叉臂式悬架结构设计。结构设计主要包括悬架各杆件、连接铰链、连接件的设计,展开后锁紧机构的结构设计。提出了悬架折叠状态的固定方案及悬架的展开方案。(4)建立满载条件下载人月球车的受力平衡方程,确定了悬架各杆件的受力情况。运用ansysworkbench有限元分析软件对悬架各杆件进行静力学分析,得到了各杆件的应力、应变云图,验证了悬架各杆件满足强度、刚度要求。对运载过程中折叠悬架进行模态分析,得到前六阶模态的固有频率及振型。为防止载人月球车在运输过程中发生共振提供激振频率参考。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V476.3

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本文编号：1300110