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1、22機械傳動2012年文章編號:1004-2539(2012)11-0022-05剛彈耦合齒輪多體動力學模型研究黃祝慶劉雷(南京航空航天大學,江蘇南京210016)摘要基于ADAMS建立了剛彈耦合齒輪多體動力學模型,并論述了相關(guān)參數(shù)的選取方法。對基于石川公式的相關(guān)計算數(shù)據(jù)進行擬合,得到了模型中轉(zhuǎn)動剛度的計算公式。利用ADAMS二次開發(fā)技術(shù),開發(fā)了相應(yīng)的齒輪模塊,解決了模型建模過程過于繁雜的問題。通過實例仿真驗證了剛彈耦合齒輪多體動力
2、學模型的先進性。分析表明:在多體動力學中運用此齒輪模型可獲得比傳統(tǒng)方法更為精確的結(jié)果。關(guān)鍵詞齒輪多體系統(tǒng)齒輪接觸參數(shù)剛彈耦合方法二次開發(fā)ResearchonRigid-elasticModelofGearinMultibodySystemsHuangZhuqingLiuLei(NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,Nanjing210016,China)AbstractBasedonADA
3、MS,therigid-elasticmodelofgearisbuiltandtherelevantparametersofthismodelarediscussed.ByfittingthedatawhicharecalculatedusingIshikawagearsstiffnessformulae,therotarystiffnessca-lculationformulainthemodelisobtained.BasedontheADAMSsecondarydevelopmenttechnology,thecorrespondi
4、nggearmoduleisdevelopedtosimplifythemodelingprocess.Asimulationexperimentisusedtotestifytheadvancementofrigid-elasticmodelofgear,whichindicatesthatmoreaccurateresultscanbeobtainedinmultibodydynamicsana-lysisusingtherigid-elasticmodelofgear.KeywordsGearmultibodysystemGear
5、contactparameterRigid-elasticcouplingmethodADAMSsec-ondarydevelopment[3]PeterEberhard通過在可切向移動的輪齒與齒輪本體0引言間引入彈性單元,建立了齒輪剛彈耦合多體模型;劉[4]齒輪機構(gòu)是機械系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的一種傳動裝雷通過引入可沿圓周方向轉(zhuǎn)動的輪齒,以彈性單元置。在機械設(shè)計中一般將齒輪傳動過程中的嚙合力視連接輪齒和齒輪本體,運用遲滯接觸力模型,提出了一[5]為恒力,但由于齒輪的傳動機理,安裝誤差和彈性變種新的齒輪多體動力學模型。姚延強等人建立了三形,
6、實際齒輪傳動過程中的嚙合力是變化的。維的齒輪多體動力學模型,并對其進行了振動分析。在多體動力學分析中,一般將齒輪機構(gòu)處理為齒本文中我們利用ADAMS軟件創(chuàng)建了齒輪的剛輪副,將輪齒嚙合力視為恒力,或者直接將齒輪視為一彈耦合多體動力學模型,研究了模型中彈性單元和接個剛體,通過定義兩個齒輪間的接觸副,構(gòu)建簡單的多觸副相關(guān)參數(shù)的選取方法,提出了簡單可行的計算公剛體齒輪副模型?；谶@種全剛體模型的研究有較多式。并利用ADAMS二次開發(fā)技術(shù),開發(fā)了相應(yīng)的齒輪[1-2]的文獻報道。由于沒有考慮輪齒的變形,這種多動力學分析模塊,為剛彈耦合齒輪副模型的工
7、程應(yīng)剛體模型有很大的局限性,特別是由于接觸算法的緣用奠定了基礎(chǔ)。故,不能很好地反映兩齒嚙合區(qū)的接觸情況。為了在1剛彈耦合齒輪多體動力學模型多體模型中考慮輪齒彈性變形的影響,獲取更加貼近真實的分析結(jié)果,部分學者提出了剛彈耦合的齒輪剛彈耦合齒輪多體動力學模型結(jié)構(gòu)如圖1所多體模型,即將齒輪離散成若干輪齒和齒輪本體,并在示。模型由離散輪齒和齒輪本體組成,輪齒和齒輪本輪齒和本體之間建立彈性連接。如:SaeedEbrahimi,體都是剛體,輪齒可相對于齒輪本體轉(zhuǎn)動,以扭轉(zhuǎn)彈簧第36卷第11期剛彈耦合齒輪多體動力學模型
8、研究23作為彈性單元連接輪齒和齒輪本體,相嚙合的輪齒之后產(chǎn)生的相對角位移與CD呈線性關(guān)系,由此可以間定義接觸副。推算出齒輪的轉(zhuǎn)動剛度。
