齿轮传动系统刚柔耦合建模及载荷特性研究

齿轮传动系统是履带车辆核心部件之一,为了掌握齿轮在系统运行过程中的载荷特性,基于刚柔耦合动力学,构建了利用Creo、HyperMesh和RecurDyn软件平台联合建模的方法,在考虑齿轮副间时变接触力和齿轮柔性的基础上,建立了系统刚柔耦合仿真模型,并依托试验台架对其准确性进行了验证。以某实际工况为例进行仿真,将刚柔耦合模型和刚性体模型的仿真结果进行对比分析,结果表明刚柔耦合模型能更加准确地对齿轮运动受力情况进行描述。根据仿真得到的齿轮应力变化规律,分析了系统运行过程中断齿故障的产生的原因。仿真过程及结果为齿轮疲劳寿预测、系统的故障诊断提供了参考和依据。     

装甲车变速箱滚动轴承故障仿真分析

为解决变速箱轴承故障不能及时准确诊断这一问题,将刚柔耦合动力学仿真技术应用到变速箱轴承故障诊断中。首先对轴承双冲击理论进行了简要分析,然后根据装甲车变速箱轴承实际参数建立了基于ADAMS的轴承刚柔耦合动力学模型,对4种不同尺寸的轴承外圈故障进行了仿真,对轴承外圈故障进行了分析得到了不同尺寸故障下的振动信号的时频特性。通过实验分析验证了变速箱轴承刚柔耦合模型建立及仿真过程的正确性。仿真及实验结果表明:随着故障尺寸的增大,时域信号中出现双冲击现象,根据时域信号中双冲击的时间间隔就可以判断所对应的轴承外圈故障的大小。该结果为及时掌握装甲车变速箱轴承故障进展与实现装甲车的安全运行提供了帮助。     

履带车辆系统刚柔耦合动力学建模及分析

为准确预测履带车辆动态行驶特性,充分考虑了履带非线性因素和地面变形对行驶性能的影响,在贝克理论的基础上建立了履带车辆系统刚柔耦合动力学模型,并在两种路况下进行了算例仿真。结果认为:当履带车辆通过平坦路面时,车辆前进速度和驱动轮角位移迅速从初始值上升到最大值,当驱动轮扭矩保持在6000时,车辆前进速度从指数级上升转为指数级衰减,并且车辆打滑率随着驱动轮扭矩的增大而增加;当通过正弦路面时,车辆动力学特性呈现上下振荡的稳定状态。研究结果为履带车辆行驶特性的准确预测提供了一种新的方法参考。     

基于有限元的履带车辆变速箱体强度分析

建立了履带车辆变速箱体的力学模型,对其载荷和结构特点进行了分析,同时根据边界条件,引入特定的约束,通过有限元方法对履带车辆变速箱体进行了结构强度分析,计算得到了等效位移和等效应力云图,分析得出了箱体结构位移和应力的分布及其数值,从而找出了原设计的薄弱环节,可为进一步改进履带车辆变速箱体的结构设计提供一定的参考和借鉴。     

方向机刚柔耦合动力学仿真研究

以多体接触理论和刚柔耦合动力学理论为基础,综合考虑方向机齿轮啮合冲击与传动轴、轴承及箱体弹性振动的耦合作用,建立方向机刚柔耦合虚拟样机模型.针对其在最恶劣调炮工况下的激励对方向机动态响应进行仿真,分析柔性体的弹性振动对齿轮啮合力的影响.结果表明:考虑柔性体后初始啮合冲击力下降明显,稳定后刚柔耦合模型的啮合力振动幅值显著大于多刚体模型.研究工作对方向机动载工况下的优化设计有着重要的意义.     

采煤机截割部传动系统建模与动力学分析

基于刚柔耦合多体接触动力学理论,对采煤机截割部传动系统进行了系统的研究,并以Recur Dyn为平台建立了包含传动系统齿轮,轴承和传动轴的采煤机截割部模型。考虑传动轴的柔性特性,建立采煤机截割部刚柔耦合传动系统。对系统中各零件之间接触参数进行设定,并进行动力学仿真分析,直观动态的描述了采煤机传动系统的工作过程。研究结果表明:第12对齿轮啮合力最大,其值为1 808 210. 8 N。轴4应变值最大,为0. 081。揭示了刚柔耦合系统和刚性系统在齿轮啮合力曲线及其频域信息的不同之处,为传动系统的优化设计及疲劳寿命预测提供依据。     

行星齿轮传动系统刚柔耦合建模及故障特性仿真研究

针对某型坦克行星变速箱的K3行星排,为了研究故障齿轮对行星传动系统的动态特性影响,运用SolidWorks、Adams及ANSYS软件,建立其刚柔耦合动力学模型并进行联合仿真分析,验证了刚柔耦合模型相对于纯刚体模型在时域、频域上的振动响应;通过分析危险节点应力变化曲线,得到应力极大值时刻等效应力分布云图;阐明了轮齿剥落...     

某轻卡变速箱静力学仿真与实验研究

为了分析变速箱箱体的开裂原因,以某型号轻卡变速箱为研究对象,通过SolidWorks软件建立变速箱箱体三维模型,并将模型导入ANSYS软件,建立变速箱箱体的有限元模型,进行仿真分析;然后对变速箱进行静力学实验分析。通过实验结果与仿真结果的对比,验证了有限元模型的正确性和可靠性,并为寻找变速箱箱体的敏感部位和箱体的结构优化设计提供依据。     

基于RecurDyn的履带车辆高速转向动力学仿真研究

采用多体动力学仿真软件RecurDyn的履带车辆子系统Track(HM),建立某型履带车辆多体动力学模型,对履带车辆在硬、软两种地面的高速转向过程进行动力学仿真和对比分析,着重讨论履带车辆在软地面高速转向的动力学特性,为履带车辆转向性能的研究与高速转向的正确操作提供指导。     

基于疲劳寿命的履带车辆侧减速器传动轴结构优化

针对某型履带车辆侧减速器传动轴的结构优化问题,结合疲劳寿命预测方法对传动轴不同结构尺寸的寿命进行比较,从而实现优化设计。首先利用虚拟样机仿真技术在ADAMS.ATV中建立车辆行走系统虚拟样机模型及路面不平度模型,通过仿真得到车辆行驶约束反力矩,将约束反力矩导入随后建立的侧减速器模型,得到传动轴在不同路面条件下的动态载荷。利用得到的动态载荷结合传动轴应力分析得到不同条件下的疲劳寿命预测值,进一步对传动轴不同内外径比值情况下的疲劳寿命变化情况进行了分析,研究结果可以作为一种履带车辆部件在一定约束条件下的结构优化问题的有效方法。