可见d2是二阶小量,图19的忽略是合理的。
据此可得α与时间的关系,以下在直角坐标系中求小车简化模型的轨迹方程。
某时刻小车方位AB,dt时刻后小车位于A’B’,如图20所示。
图20.直角坐标下dt时间内小车的转弯状态
由图20可得:
dx?dAA'cos? (11) dy?dxtan? (12)
结合(2)式、(4)式,以xA=0, yA=0,xB=L, yB=0为初
始状态,可得小车简化模型中A点,即小车驱动轴上A点的轨迹方程:
x??vAcos?dt (13)
0ty??x0tan?dx (14)
基于小车车身上任意点在相同时刻的α变化相同,不仅A点轨迹可以得到,
其他点也可以用相似的式子得到。如驱动轮轴心点D 轨迹参数方程为:
x??vDcos?dt (15)
0ty??
x0tan?dx (16)
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,有产生的扭矩
T?m(g?a)
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,凸轮轴受到的扭矩M1,NA为驱动轮A受到的压力,FA为驱
动轮A提供的动力,有
MA?M1?M2??2i(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,其大小可由赫兹公式求得,
?c?Nc1?BRc1??11??2?(?)E1E222
Nc??c?B?2b
由于b比较小,故
2Mc?1??bBc4
对于连杆的拉力
Fc,有
?1sin?c2?r1?sinl
?c?1?2???arcsinc?(1?cos?)l?cos?c2
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?
I??I?m[(?A?a1)2?a3](平行轴定理)
2I????FA??A?小车的加速度为:
Nc??N??2?(?A?a1)?d2?B(?A?a1?a2)rcR
aA????A
aAa?Rr2
3.1.5参数确定
单位:mm
转向轮与后轮轴轴心距d=158.5; 前轮带U型槽的连杆长a=21; 带滚子的连杆长b=81.36; 驱动轮直径D=2R=266;
驱动轮A与转向轮横向偏距a1=85 驱动轮B与转向轮横向偏距a2=85; 绳轮半径r=30 齿轮传动比:3
大齿轮:齿数75、齿根圆直径72.5、分度圆直径75、 齿根圆直径77、齿轮厚度10、内孔直径10、
小齿轮:齿数25、齿根圆直径22.5、分度圆直径25、 齿根圆直径27、齿轮厚度10、内孔直径6、 凸轮:推程运动角92.16°、 回程运动角92.16°、 远休止角87.84°、 近休止角87.84°、 推程628、 回程628、
行程25、基圆半径20