设计原理与方法2一月球车行走系统设计与分析
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设计原理与方法Ⅱ
--月球车行走系统设计与分析
学生学号学生姓名：石卓
指导老师：钱瑞明
完成日期：2014年6月27日
设计原理与方法2一月球车行走系统设计与分析
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摘要
近年来，月球探测工程越来越成为世界关注的工程，而月球车是月球探测工程的重要组成部分，也是实现月球探测目标不可缺少的重要媒介。月球车已经成为国内外行星探测机构研究的一个热点。本篇文章针对月球的复杂地形环境，利用solidworks软件、ADAMS软件建立六轮摇臂-转向架式月球车的三维仿真模型，对其进行动力学仿真分析，获得月球车各部件和整车的动力学特性曲线，为月球车控制系统的设计与数值计算提供理论依据.同时也建立各轮转角参数关系和
力学关系并研究月球车的越障能力。
关键字：月球车六轮摇臂adams软件
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目录
一、设计任务及要求 5
1.1设计任务 5
1.2提交要求 5
二、设计背景与原理 6
2.1背景 6
2.2月球车机构原理 7
三、方案的总体设计 8
3.1小车总体框架尺寸初步确定 8
3.2月球车模型参数设定 9
3.3月球车驱动电机选择及前进轮设计 9
3.3.1月球车驱动电机选择 9
3.3.2月球车前进轮设计 9
3.4月球车差速器设计 12
3.4.1差速器的悬挂系统 12
3.4.2差速器的自由度 12
3.4.3差速器的运动分析 13
3.4.4差速器输入轴的设计 13
3.5月球车总体设计 14
3.5.1月球车三维模型图： 15
四、月球车仿真运动分析 17
4.1模拟路况的建立 17
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4.2仿真各参数数据统计表 17
4.2.1车体质心的数据表 17
4.2.2车轮的受力数据表 20
4.3数据分析 22
4.3.1质心参数分析 22
4.3.2车轮受力参数分析 22
4.4仿真总结与反思 22
五、心得体会 23
六、参考文献 25
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一、设计任务及要求
1.1设计任务
(1)查阅相关资料，了解设计背景及要求，熟悉相关设计、分析方法及软件
使用；
(2)提出一种月球车行走系统实现原理与结构方案，确定传动系统、执行系
统方案，完成机械系统总体方案设计；
(3)按总质量不超过50kg、移动速度不小于0.1m/s,并估计摩擦等载荷进行电机选择计算【建议采用Maxon直流伺服电机，配Maxon行星齿轮减速
器】;
(4)机械系统主要尺寸参数设计计算(主要环节的运动尺寸，传动比，转速，
转矩，功率等);【注；不必进行传动机构的工作能力计算】
(5)机械系统结构设计：构建三维模型【软件自定】,截取三维模型图片若干
张，绘制二维装配图1张和关键零件工作图3张；
(6)分别针对直行及转弯过程，建立各轮转角参数关系和力学关系(位移分
析和受力分析);
(7)构建月面模型，基本要求：平面；更高要求：复杂曲面【形状自定】【ADAMS
软件】;
(8)月球车行走系统三维仿真建模与参数设置【ADAMS软件】,截取仿真图
片若干张；ipleandMethodofDesign
(9)设定月球车行走路径，进行运动学仿真，获取质心位置坐标及速度、加速度的变化规律，车身相对质心转角参数及角速度、角加速度的变化规
律，各电机转角、角速度、角加速度的变化规律；
(10)进行动力学仿真，获取各电机转矩的变化规律；
(11)将月球车行走系统仿真运动过程生成视频文件；
(12)整理设计资料，编写设计报告。
1.2提交要求
(1)纸质文档——①设计报告1份(A4纸打印，装订成册);②装配图纸1
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张(0号)、零件图纸3张(3号或4号)。
(2)电子版文档——①设计报告(应合成为word2003版本的1个doc文
件);②二维设计图纸的电子版源文件(dwg等);③