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登錄力矩的案例
通過(guò)流體分析驗(yàn)證低摩擦力矩密封圈
圖3 試驗(yàn)設(shè)備示意圖
油壓與摩擦力矩的關(guān)系如圖4所示。將測(cè)得的2個(gè)密封圈的摩擦力矩除以2得到1個(gè)密封圈的摩擦力矩。帶V形潤(rùn)滑槽密封圈的摩擦力矩比無(wú)潤(rùn)滑槽密封圈(NTN的常規(guī)產(chǎn)品)的低60%~70%,比帶方形潤(rùn)滑槽密封圈的低20%。
2.2.2 流體分析結(jié)果
摩擦力矩降低的原因被認(rèn)為是V形潤(rùn)滑槽的應(yīng)用減小了密封圈與軸槽側(cè)壁的接觸面積,改善了滑動(dòng)表面的潤(rùn)滑。2種形狀潤(rùn)滑槽摩擦力矩的差異歸因于潤(rùn)滑條件的不同。流體分析證實(shí)了這點(diǎn)。
1個(gè)潤(rùn)滑槽流體區(qū)域模型的分析結(jié)果如圖5所示。采用V形潤(rùn)滑槽時(shí),由于流體動(dòng)力效應(yīng),潤(rùn)滑槽一端的油膜壓力高。油膜壓力產(chǎn)生的軸向力與通過(guò)油壓將密封圈壓在軸槽側(cè)壁上的力方向相反,因此可減小油壓。還假設(shè)由于壓力差,油從潤(rùn)滑槽端部流到潤(rùn)滑槽之間的滑動(dòng)表面,有助于降低摩擦力矩。另一方面,在V形潤(rùn)滑槽中觀察到的高油膜壓力在方形潤(rùn)滑槽中觀察不到。
圖4 油壓與摩擦力矩的關(guān)系
圖5 滑動(dòng)表面的油膜壓力分布
3、通過(guò)優(yōu)化V形潤(rùn)滑槽降低摩擦力矩的驗(yàn)證
3.1 流體分析條件
摩擦力矩測(cè)量結(jié)果和滑動(dòng)表面的油膜壓力分布顯示,出現(xiàn)在V形潤(rùn)滑槽端部的力與由于油膜壓力(油膜反作用力)導(dǎo)致摩擦力矩降低的力方向相反。油膜反作用力越大,摩擦力矩越低。因此,可認(rèn)為V形潤(rùn)滑槽數(shù)量越多,寬度越寬,油膜反作用力越大。流體分析證實(shí)了這點(diǎn)。
展開 負(fù)游隙對(duì)輪轂軸承摩擦力矩的影響
通過(guò)大量研究發(fā)現(xiàn),汽車輪轂軸承單元的負(fù)游隙對(duì)其摩擦力矩存在較大的影響。為了明確輪轂軸承負(fù)游隙對(duì)其摩擦力矩的具體影響,研究了汽車輪轂軸承摩擦力矩的計(jì)算方法,以某型號(hào)輪轂軸承為例,建立了輪轂軸承負(fù)游隙的接觸理論模型,分析表明負(fù)游隙對(duì)鋼球與內(nèi)外圈滾道的接觸載荷存在影響。設(shè)計(jì)了相關(guān)試驗(yàn)進(jìn)一步探究負(fù)游隙對(duì)輪轂軸承摩擦力矩的關(guān)系,試驗(yàn)表明,負(fù)游隙對(duì)輪轂軸承的摩擦力矩存在較明顯的影響,摩擦力矩的平均差值達(dá)到了0.2Nm,且隨著負(fù)游隙絕對(duì)值的減小,摩擦力矩呈減小的趨勢(shì),這一結(jié)論可以為提升輪轂軸承的效率提供參考依據(jù)。
1 引言
負(fù)游隙是第三代汽車輪轂軸承單元的重要參數(shù)之一,負(fù)游隙影響著輪轂軸承的載荷分布、振動(dòng)、噪聲、摩擦力矩及壽命等[1],其中,摩擦力矩直接影響著輪轂軸承的效率。為了降低摩擦力矩,減小輪轂軸承的功率損失,進(jìn)而提升汽車傳動(dòng)系統(tǒng)的效率,對(duì)輪轂軸承負(fù)游隙的研究就顯得尤為重要。雖然對(duì)輪轂軸承負(fù)游隙作出了很多研究,但對(duì)負(fù)游隙如何影響摩擦力矩方面的研究卻較少,因此主要針對(duì)某前置前驅(qū)車型第三代輪轂軸承,研究負(fù)游隙對(duì)其摩擦力矩的影響。
展開 力矩、轉(zhuǎn)矩、扭矩,有什么區(qū)別?
力矩在物理學(xué)里是指作用力使物體繞著轉(zhuǎn)動(dòng)軸或支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的趨向。力矩,力對(duì)物體產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)作用的物理量,可以分為力對(duì)軸的矩和力對(duì)點(diǎn)的矩。轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又稱為轉(zhuǎn)矩或扭矩。
其中,L 是從轉(zhuǎn)動(dòng)軸到著力點(diǎn)的距離矢量,F(xiàn) 是矢量力。力矩也是矢量,力矩的單位是牛頓-米。
力矩的概念在我們?nèi)粘I钪须S處可見,從小時(shí)候玩過(guò)的蹺蹺板,到阿基米德的名人名言——“給我一個(gè)支點(diǎn),我將撬動(dòng)整個(gè)地球”,這些都體現(xiàn)著力矩的含義。同樣,在汽車上力矩也是無(wú)處不在,只不過(guò)通過(guò)一系列的傳動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn),這里的力矩稱之為扭矩。扭矩的大小直接影響著動(dòng)力輸出的工作效率、能源消耗、甚至運(yùn)轉(zhuǎn)壽命及安全性能等等因素。
力矩與轉(zhuǎn)矩的區(qū)別
二者所涵蓋的范圍不同,力矩的范圍更寬泛,一切力乘以力臂的結(jié)果都可以稱之為力矩,但是轉(zhuǎn)矩一般指旋轉(zhuǎn)的物體所受到的力矩。舉例來(lái)說(shuō),車輪旋轉(zhuǎn)時(shí),地面摩擦力與車輪半徑的乘積一般稱之為轉(zhuǎn)矩,但是也是力矩的一種。而用瓶起子開啤酒瓶一般稱之為力矩,而不能說(shuō)是轉(zhuǎn)矩。
轉(zhuǎn)矩與扭矩的區(qū)別
使機(jī)器元件轉(zhuǎn)動(dòng)(包括有轉(zhuǎn)動(dòng)傾向)的力偶或力矩叫轉(zhuǎn)動(dòng)力矩,簡(jiǎn)稱轉(zhuǎn)矩。任何元件在轉(zhuǎn)矩的作用下,必定產(chǎn)生某種程度的扭轉(zhuǎn)變形(可能包括彈性變形和塑性變形)。
展開 轉(zhuǎn)子命運(yùn),因你而變——陀螺力矩二三事
由于進(jìn)動(dòng),圓盤的動(dòng)量矩H 將不斷改變方向,因此有慣性力矩Mg:
講到這里,再解釋一下,由于自轉(zhuǎn)角速度Ω與進(jìn)動(dòng)角速度為ωn 均為矢量,且公式中兩者作叉乘(或叫叉積),因此慣性力矩Mg 也是有方向的,通過(guò)右手定則確定。上圖中慣性力矩Mg 的方向?yàn)榇怪庇贠’ AB平面指向里,而大小為
注意!注意!注意!這個(gè)慣性力矩Mg 就稱為陀螺力矩或者回轉(zhuǎn)力矩!它是偏置的圓盤作用于轉(zhuǎn)軸的力矩。由于夾角Ψ很小,高中數(shù)學(xué)告訴我們,sinΨ≈Ψ,因此陀螺力矩Mg 又可寫為:
從陀螺力矩公式可知,極轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jp、轉(zhuǎn)速Ω越大,陀螺力矩也就越大!所以,對(duì)于偏置的或者懸臂的帶圓盤結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子,其陀螺力矩的影響不可忽略!!!
2
陀螺力矩(回轉(zhuǎn)力矩)到底起著什么作用?是怎么起作用的?
陀螺力矩Mg 與Ψ 成正比,相當(dāng)于彈性力矩。在正進(jìn)動(dòng) (0<Ψ<π/2) 的情況下,它使轉(zhuǎn)軸的變形減小,因而提高了轉(zhuǎn)軸的彈性剛度,即提高了轉(zhuǎn)子的臨界角速度。
看到這里,大家對(duì)這個(gè)結(jié)論并不陌生。但是,很可能有讀者有疑問(wèn):到底是怎么讓這個(gè)轉(zhuǎn)軸的變形減小的?我怎么沒看出來(lái),也沒想出來(lái)?那么小編告訴你,我當(dāng)年讀研究生學(xué)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)課程時(shí)也與大家有一樣的疑問(wèn),沒關(guān)系,現(xiàn)在告訴大家。
展開 
Workbench 中輸出任意截面的力矩/彎矩的方式
.通過(guò)在DM或者SCDM中建立線體,賦予截面,可以得出彎矩圖;
2.在workbench中建立模型或者導(dǎo)入三維模型,計(jì)算結(jié)果,可以得到彎矩
但力矩一般顯示為約束面的力矩,除了約束面的力矩之外,還可以通過(guò)創(chuàng)建截面的方式,讀取截面的力矩。原理推測(cè)是根據(jù)應(yīng)力計(jì)算彎矩,如下圖所示。截圖來(lái)源《基于有限元的彎矩計(jì)算中若干問(wèn)題探討》_周厚德
力矩的求解可以用來(lái)校核約束面的螺栓強(qiáng)度。
(1)約束面約束時(shí),要注意,如果只用一個(gè)如fixed support,若選擇多個(gè)面,只能顯示整個(gè)面的力矩,因此需對(duì)單個(gè)約束面設(shè)置 fixed support;
(2)任意截面的約束求力矩,步驟如下:
1)首先創(chuàng)建局部坐標(biāo)系,
讓坐標(biāo)系的xy平面平行于創(chuàng)建的面,z軸指向軸向;
2)然后右擊局部坐標(biāo)系,創(chuàng)建平面;
3)在probe moment 中選擇 surface,選擇創(chuàng)建的面;
同時(shí)選擇局部坐標(biāo)系,如下圖所示;
4)則ansys setting中將輸出 output中的nodal force 設(shè)置為yes,
注意:只有設(shè)置了它,后面的彎矩輸出才會(huì)由問(wèn)號(hào)變?yōu)辄S色閃電
5)若其他結(jié)果已出,只單獨(dú)計(jì)算彎矩,則會(huì)報(bào)錯(cuò),此時(shí)需要重新計(jì)算結(jié)果
則彎矩結(jié)果隨之解出。
更多結(jié)果可以查看How to calculate moment reaction along a cross section in ANSYS Workbench?
展開 控制力矩陀螺數(shù)值仿真 ¥800
控制力矩陀螺(Control Moment Gyroscope,簡(jiǎn)稱CMG)是一種通過(guò)旋轉(zhuǎn)陀螺輪產(chǎn)生力矩來(lái)控制航天器或飛行器方向的裝置。CMG基于陀螺定理,通過(guò)旋轉(zhuǎn)陀螺輪改變航天器的角動(dòng)量,從而產(chǎn)生力矩。CMG通常由一組陀螺輪、電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)以及相應(yīng)控制系統(tǒng)組成。在CMG工作過(guò)程中,陀螺輪以高速旋轉(zhuǎn),其角動(dòng)量的改變會(huì)引起陀螺效應(yīng),產(chǎn)生與旋轉(zhuǎn)方向垂直的力矩。通過(guò)對(duì)陀螺輪的旋轉(zhuǎn)速度和方向進(jìn)行控制,可以產(chǎn)生所需的力矩,實(shí)現(xiàn)航天器或飛行器的方向控制。
本案例基于一陀螺模型,基于COMSOL軟件數(shù)值仿真得到陀螺控制力矩、速度和傾角位姿的變化,模型及仿真結(jié)果如下圖所示:
感興趣的朋友,歡迎合作交流!
展開 一文搞定Workbench中力矩(Moment)的使用 ¥4.5
00前言
實(shí)體單元沒有旋轉(zhuǎn)自由度,此時(shí)力矩怎么加?workbench有方法,通過(guò)遠(yuǎn)程點(diǎn)耦合解決了這個(gè)問(wèn)題,那么這個(gè)功能怎么用,怎樣用才正確。本文用一個(gè)齒輪詳解個(gè)中奧秘(一般齒輪分析總要施加力矩,一般也總是實(shí)體模型)
下文目錄:
01 位移約束:fixed support 和 displacement的對(duì)比
02 直角坐標(biāo)系和圓柱坐標(biāo)系的對(duì)比
03 直接施加力矩和用遠(yuǎn)程點(diǎn)施加力矩的區(qū)別和聯(lián)系
04 用遠(yuǎn)程點(diǎn)施加力矩和用關(guān)節(jié)(joint)施加力矩的區(qū)別和聯(lián)系
設(shè)計(jì)仿真 | Adams Car 轉(zhuǎn)向力矩波動(dòng)分析
01
概述
轉(zhuǎn)向力矩波動(dòng)是指在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中,轉(zhuǎn)向力矩呈現(xiàn)出非恒定的變化現(xiàn)象。例如,正常情況下駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí),期望轉(zhuǎn)向力矩是相對(duì)平穩(wěn)地隨著轉(zhuǎn)向角度變化而變化,但由于各種因素影響,實(shí)際的轉(zhuǎn)向力矩可能會(huì)出現(xiàn)忽大忽小的波動(dòng)情況。它可以是周期性的變化,也可能是不規(guī)則的變化。對(duì)于周期性波動(dòng)主要與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的十字萬(wàn)向節(jié)的不等速特性和布置方案有關(guān)。
圖1 原地轉(zhuǎn)向方向盤轉(zhuǎn)向力矩曲線圖
02
轉(zhuǎn)向力矩波動(dòng)理論
對(duì)于單十字萬(wàn)向節(jié),設(shè)主動(dòng)叉由初始位置轉(zhuǎn)過(guò)φ_1角,從動(dòng)叉相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)φ_2角,兩軸夾角為α,則從動(dòng)叉與主動(dòng)叉轉(zhuǎn)角關(guān)系為:
tan?〖φ_1=tan?〖φ_2?cos?α 〗 〗
則從動(dòng)軸的角速度ω_2與主動(dòng)軸的角速度ω_1的關(guān)系為:
ω_2=ω_1?cos?α/(1-〖sin〗^2?α?〖cos〗^2?〖φ_1 〗 )
圖2 十字萬(wàn)向節(jié)不等速特性
這種角速度的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致輸出扭矩的波動(dòng)。因?yàn)楣β蔖=T?ω(T為扭矩,ω為角速度),在傳遞功率一定的情況下,角速度的波動(dòng)必然引起扭矩的波動(dòng)。
雙十字萬(wàn)向節(jié)具有波動(dòng)補(bǔ)償特性,為了減小單十字萬(wàn)向節(jié)的波動(dòng)特性,通常會(huì)采用雙十字萬(wàn)向節(jié)。雙十字萬(wàn)向節(jié)在布置理想的情況下(即中間軸與主、從動(dòng)軸夾角相等且傳動(dòng)軸兩端萬(wàn)向節(jié)主、從動(dòng)軸軸線處于同一平面內(nèi)),可以使輸入軸和輸出軸的角速度相等。
對(duì)于雙十字萬(wàn)向節(jié),設(shè)第一個(gè)萬(wàn)向節(jié)(靠近主動(dòng)軸)的主動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_11,從動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_12;第二個(gè)萬(wàn)向節(jié)(靠近從動(dòng)軸)的主動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_21(因?yàn)橹虚g軸的連接,φ_12=φ_21),從動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_22。
展開 力矩,力偶,還是力?
如果剛體的運(yùn)動(dòng)被限制為只能發(fā)生定軸轉(zhuǎn)動(dòng),那么可以計(jì)算一個(gè)集中力對(duì)軸之矩(jǔ)—力矩,用此量可以分析該定軸轉(zhuǎn)動(dòng)剛體的角加速度(轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的該變量)。那么可不可以說(shuō)“力矩是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因”呢?筆者認(rèn)為不可以,因?yàn)榱W(xué)圈在回答問(wèn)題時(shí),一定會(huì)把所有的作用因素都考慮進(jìn)來(lái)(避免限入詭辯術(shù)慣用的中途“改變定義和前提”的伎倆),而力矩概念中并不含軸對(duì)物體作用信息(確實(shí)考慮了軸的位置信息)。
此外,矩心是可以任意選的,即使物體沒有轉(zhuǎn)動(dòng)軸,也可以計(jì)算出力矩。再特殊點(diǎn),對(duì)只在質(zhì)心受到集中力的剛體發(fā)生平移(假設(shè)初始轉(zhuǎn)速也為零)。此種情形,仍然可以計(jì)算作用于質(zhì)心的集中力對(duì)任意點(diǎn)的矩。
更確切地說(shuō),力矩就如同主矢,是一個(gè)計(jì)算量。即使對(duì)于剛體,它也很難被理解為物理量。
哈工大理論力學(xué)教材中一道思考題是:從力偶理論知道,一力不能與力偶平衡。但為什么下圖所示的輪子上的力偶M似乎與重物的力P相平衡呢?
力偶理論說(shuō)一力不能與力偶平衡,其適用前提是剛體只受一個(gè)集中力和一個(gè)力偶,不能再有別的第三者插足,但是上圖O鉸處有約束反力,它就是小三。正是這個(gè)小三與P構(gòu)成力偶,該力偶與M平衡。
在計(jì)算上,可以計(jì)算P對(duì)O點(diǎn)的力矩,該力矩在數(shù)值上與M大小相等,轉(zhuǎn)向相反,相當(dāng)于平衡了。但力矩計(jì)算顯然沒有O處約束力的信息(如果你說(shuō),考慮O處約束力了,只是它的矩是0呀;這樣說(shuō)就是兩個(gè)力的矩了,而不是一個(gè)集中力的矩了)。
以上是從力學(xué)體系的認(rèn)識(shí),但是教學(xué)中,對(duì)概念的理解是逐步推進(jìn)的。如果只談質(zhì)點(diǎn)模型,那么就不涉及轉(zhuǎn)動(dòng)問(wèn)題。對(duì)剛體作定軸轉(zhuǎn)動(dòng),若只介紹到力矩(高中物理和大學(xué)物理往往到此為止),也只能說(shuō)“力矩是轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因”,因?yàn)榇藭r(shí)也沒有力線平移定理和力偶的知識(shí)。
展開 設(shè)計(jì)仿真 | MSC Adams Car 轉(zhuǎn)向力矩波動(dòng)分析
01 概述
轉(zhuǎn)向力矩波動(dòng)是指在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中,轉(zhuǎn)向力矩呈現(xiàn)出非恒定的變化現(xiàn)象。例如,正常情況下駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí),期望轉(zhuǎn)向力矩是相對(duì)平穩(wěn)地隨著轉(zhuǎn)向角度變化而變化,但由于各種因素影響,實(shí)際的轉(zhuǎn)向力矩可能會(huì)出現(xiàn)忽大忽小的波動(dòng)情況。它可以是周期性的變化,也可能是不規(guī)則的變化。對(duì)于周期性波動(dòng)主要與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的十字萬(wàn)向節(jié)的不等速特性和布置方案有關(guān)。
圖1 原地轉(zhuǎn)向方向盤轉(zhuǎn)向力矩曲線圖
02 轉(zhuǎn)向力矩波動(dòng)理論
對(duì)于單十字萬(wàn)向節(jié),設(shè)主動(dòng)叉由初始位置轉(zhuǎn)過(guò)φ_1角,從動(dòng)叉相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)φ_2角,兩軸夾角為α,則從動(dòng)叉與主動(dòng)叉轉(zhuǎn)角關(guān)系為:
tan?〖φ_1=tan?〖φ_2?cos?α 〗 〗
則從動(dòng)軸的角速度ω_2與主動(dòng)軸的角速度ω_1的關(guān)系為:
ω_2=ω_1?cos?α/(1-〖sin〗^2?α?〖cos〗^2?〖φ_1 〗 )
圖2 十字萬(wàn)向節(jié)不等速特性
這種角速度的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致輸出扭矩的波動(dòng)。因?yàn)楣β蔖=T?ω(T為扭矩,ω為角速度),在傳遞功率一定的情況下,角速度的波動(dòng)必然引起扭矩的波動(dòng)。
雙十字萬(wàn)向節(jié)具有波動(dòng)補(bǔ)償特性,為了減小單十字萬(wàn)向節(jié)的波動(dòng)特性,通常會(huì)采用雙十字萬(wàn)向節(jié)。雙十字萬(wàn)向節(jié)在布置理想的情況下(即中間軸與主、從動(dòng)軸夾角相等且傳動(dòng)軸兩端萬(wàn)向節(jié)主、從動(dòng)軸軸線處于同一平面內(nèi)),可以使輸入軸和輸出軸的角速度相等。
對(duì)于雙十字萬(wàn)向節(jié),設(shè)第一個(gè)萬(wàn)向節(jié)(靠近主動(dòng)軸)的主動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_11,從動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_12;第二個(gè)萬(wàn)向節(jié)(靠近從動(dòng)軸)的主動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_21(因?yàn)橹虚g軸的連接,φ_12=φ_21),從動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_22。
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01概述
轉(zhuǎn)向力矩波動(dòng)是指在車輛轉(zhuǎn)向過(guò)程中,轉(zhuǎn)向力矩呈現(xiàn)出非恒定的變化現(xiàn)象。例如,正常情況下駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤時(shí),期望轉(zhuǎn)向力矩是相對(duì)平穩(wěn)地隨著轉(zhuǎn)向角度變化而變化,但由于各種因素影響,實(shí)際的轉(zhuǎn)向力矩可能會(huì)出現(xiàn)忽大忽小的波動(dòng)情況。它可以是周期性的變化,也可能是不規(guī)則的變化。對(duì)于周期性波動(dòng)主要與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的十字萬(wàn)向節(jié)的不等速特性和布置方案有關(guān)。
圖1 原地轉(zhuǎn)向方向盤轉(zhuǎn)向力矩曲線圖
02 轉(zhuǎn)向力矩波動(dòng)理論
對(duì)于單十字萬(wàn)向節(jié),設(shè)主動(dòng)叉由初始位置轉(zhuǎn)過(guò)φ_1角,從動(dòng)叉相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)φ_2角,兩軸夾角為α,則從動(dòng)叉與主動(dòng)叉轉(zhuǎn)角關(guān)系為:
tan〖φ_1=tan〖φ_2?cosα 〗 〗
則從動(dòng)軸的角速度ω_2與主動(dòng)軸的角速度ω_1的關(guān)系為:
ω_2=ω_1?cosα/(1-〖sin〗^2α?〖cos〗^2〖φ_1 〗 )
圖2 十字萬(wàn)向節(jié)不等速特性
這種角速度的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致輸出扭矩的波動(dòng)。因?yàn)楣β蔖=T?ω(T為扭矩,ω為角速度),在傳遞功率一定的情況下,角速度的波動(dòng)必然引起扭矩的波動(dòng)。
雙十字萬(wàn)向節(jié)具有波動(dòng)補(bǔ)償特性,為了減小單十字萬(wàn)向節(jié)的波動(dòng)特性,通常會(huì)采用雙十字萬(wàn)向節(jié)。雙十字萬(wàn)向節(jié)在布置理想的情況下(即中間軸與主、從動(dòng)軸夾角相等且傳動(dòng)軸兩端萬(wàn)向節(jié)主、從動(dòng)軸軸線處于同一平面內(nèi)),可以使輸入軸和輸出軸的角速度相等。
對(duì)于雙十字萬(wàn)向節(jié),設(shè)第一個(gè)萬(wàn)向節(jié)(靠近主動(dòng)軸)的主動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_11,從動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_12;第二個(gè)萬(wàn)向節(jié)(靠近從動(dòng)軸)的主動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_21(因?yàn)橹虚g軸的連接,φ_12=φ_21),從動(dòng)叉轉(zhuǎn)角為φ_22。
展開 
Adams導(dǎo)出的零部件載荷,力矩之和不為0
大家可能注意到在靜態(tài)載荷提取的過(guò)程中,Adams導(dǎo)出的零部件載荷各方向力相加基本等于0,但是各方向的力矩相加不等于0。會(huì)造成短暫性懵逼。
其實(shí)力矩不等于0,是正常的。因?yàn)?em>力矩的平衡除了已知的力矩疊加外,還要考慮其他地方的受力與力臂。像下圖,如果只看力矩,Maz是不等于0的。
哈哈。
基于四輪轉(zhuǎn)向和直接橫擺力矩控制的路徑跟蹤集成底盤控制算法設(shè)計(jì)
本文考慮將四輪轉(zhuǎn)向和直接橫擺力矩控制結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)底盤的集成控制,在單車道、彎道和雙車道等多個(gè)場(chǎng)景下,對(duì)比主動(dòng)前輪轉(zhuǎn)向、四輪轉(zhuǎn)向和主動(dòng)前轉(zhuǎn)向+直接橫擺力矩控制等三種控制策略,驗(yàn)證提出的控制策略的有效性和魯棒性,為底盤集成控制策略的開發(fā)提供了參考。
摘要:本文重點(diǎn)介紹利用四輪轉(zhuǎn)向和直接橫擺力矩控制實(shí)現(xiàn)路徑跟蹤的底盤集成控制算法設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的底盤集成控制算法主要由三部分組成:(1) 考慮參數(shù)不確定性、外部擾動(dòng)、測(cè)量噪聲和未建模的動(dòng)力學(xué)特性,利用μ合成方法設(shè)計(jì)用于路徑跟蹤的魯棒控制器;(2) 提出了控制分配算法,基于加權(quán)最小二乘法將輸出扭矩需求分配給每個(gè)輪轂電機(jī);(3) 考慮到車輛橫向速度是路徑跟蹤控制的關(guān)鍵狀態(tài)變量,由于使用低成本傳感器不易測(cè)量,因此利用無(wú)跡卡爾曼濾波器設(shè)計(jì)了狀態(tài)觀測(cè)器,進(jìn)行橫向速度的估計(jì)。為了驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的底盤集成控制算法的性能,在MATLAB/Simulink中進(jìn)行了單車道變換、彎道變換和雙車道變換等三種仿真工況,并在CarSim中構(gòu)建了精度較高的整車模型。將提出的底盤集成控制算法與其他三種控制算法,即主動(dòng)前轉(zhuǎn)向、四輪轉(zhuǎn)向和主動(dòng)前轉(zhuǎn)向+直接橫擺力矩控制進(jìn)行比較,仿真結(jié)果表明底盤集成控制算法具有更好的路徑跟蹤性能和操控穩(wěn)定性。同時(shí),在車速變化和不同路況下也驗(yàn)證了底盤集成控制算法的魯棒性能。
展開 六自由度機(jī)械臂雅可比矩陣與力矩計(jì)算(matlab代碼)
Tau1 = 1×6
0.0000 -21.9283 -10.6568 -1.3727 0.4142 -0.0001
Tau2 =robot.rne(Q,Qd,Qdd,'gravity',grav,'fext',FEXT) %有外力時(shí),計(jì)算的關(guān)節(jié)力矩
Tau2 = 1×6
5.1316 -18.5401 -7.2686 2.0155 -4.3490 5.4999
Tau3=(Jac'*FEXT')' %外力引起的關(guān)節(jié)力矩
Tau3 = 1×6
5.1316 3.3881 3.3881 3.3881 -4.7631 5.5000
Ftau=Tau2-Tau1 %外力引起的關(guān)節(jié)力矩
Ftau = 1×6
5.1316 3.3881 3.3881 3.3881 -4.7631 5.5000
G=robot.gravload(Q,grav) %Gravity Term
G = 1×6
0.0000 -21.9283 -10.6568 -1.3727 0.4142 -0.0001
M=robot.inertia(Q) %Inertia Matrix
M = 6×6
0.9301 -0.2293 -0.0533 -0.0046 -0.0117 0.0002
-0.2293 1.6609 0.6864 0.0798 -0.0202 0.0003
-0.0533 0.6864 0.3753 0.0524 -0.0139
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楔橫軋軋制力與軋制力矩仿真,怎樣輸出結(jié)果?