基于虚拟样机技术的数控铣床主传动系统动力学仿真研究

在分析双主轴数控铣床多级齿轮主传动系统运动及受力的基础上,应用ADAMS构建了传动系统的多刚体虚拟样机模型,将Hertz接触理论嵌入仿真模型,实现了齿轮啮合的动态实时仿真,得到了齿轮的动态啮合力,并基于多刚体模型研究了轴线平行度误差对齿轮啮合力的影响.同时利用ANSYS对铣床主轴进行了有限元建模,通过ADAMS建立了传动系统的刚柔耦合虚拟样机模型,分析了主轴在动态下的应力分布.仿真结果为系统传动的平稳性研究和各部件的强度、刚度、疲劳寿命计算提供了参考.     

基于PRO/E与ADAMS二级行星齿轮传动系统的动力学研究

多级行星轮系结构复杂,运动学与动力学的表现难以确定。文章以二级行星齿轮传动系统为研究对象,确定太阳轮、行星轮与内齿轮之间正确的啮合参数,利用三维造型软件PRO/E建立行星齿轮传动系统的实体模型,以动力学分析软件ADAMS为平台建立虚拟样机模型,进行传动系统的运动学与动力学仿真。仿真得到系统的传动比、输出轴的输出速度以及齿轮之间的径向力与圆周力,结果与理论计算结果吻合度很高,说明虚拟样机模型的构建合理。仿真结果可对多级行星齿轮减速器的优化设计和工程分析提供理论依据。     

基于UG和ADAMS行星齿轮传动系统动力学仿真

利用实体建模软件UG建立了减速器行星齿轮传动系统的虚拟样机,并利用UG与动力学仿真分析软件ADAMS,将虚拟样机导人到ADAMS中建立仿真模型.齿轮啮合时,轮齿间除了滚动接触外还存在相应的滑动接触,使轮齿间具有较大的摩擦.针对利用传统赫兹理论计算齿面接触力时没有考虑齿间摩擦的缺陷,将摩擦因数引入计算并进行仿真分析,得到...     

叶片辊轧机传动系统动力学特性仿真与分析

叶片辊轧机传动系统动力学特性是决定叶片加工质量的关键性能之一。基于虚拟样机技术,采用Pro/E建立辊轧机传动系统三维模型,再将其导入RecurDyn中进行动力学仿真,模型中设置各齿轮、齿轮与齿条间为赫兹接触模型,并以轧辊与叶片间的非线性辊轧力作为模型激励载荷,对传动系统的动态特性进行仿真分析。结果表明:传动系统中,轧辊齿轮-齿条、轧辊齿轮-齿轮以及油缸齿轮-齿条之间的接触力曲线均呈现周期性波动;旋转油缸运动过程中,瞬时速度变化周期与大齿轮及侧齿轮的啮合周期相关;上下轧辊齿轮转速平稳,但在轧辊旋转方向改变瞬间,速度存在冲击现象;运动过程中,上、下轧辊角速度变化趋势与旋转油缸角速度变化趋势基本相同。研究结果为优化叶片辊轧机传动系统结构提供了理论依据。     

高炉水冷倾动齿轮箱偏载分析

基于三维设计软件Pro/E建立水冷倾动齿轮箱模型,通过机械动力学仿真软件ADAMS建立虚拟样机,模拟样机在正常倾动和偏载时轮齿啮合力变化。研究得出,倾动状态时,扇形齿轮和与之啮合的小齿轮啮合力最大,蜗杆上部小齿轮与大齿轮啮合时存在较大的震动冲击,而在偏载时,一侧轮齿的啮合力会增大,但溜槽保持正常的倾动速度。     

基于Pro/e的齿轮传动疲劳强度有限元分析

疲劳破坏是机械零件失效的主要原因之一。结合对挤齿装备主传动系统的直齿轮啮合疲劳强度的理论计算,介绍了应用Pro/e建立模型,运用有限元软件对轮齿进行了齿根弯曲疲劳强度与齿面接触疲劳强度的力学仿真,并对仿真与理论计算的结果进行了比较分析。研究结果表明：虚拟仿真结果符合理论分析。由于理论计算忽略了径向压应力的作用,故有限元仿真结果相对真实,从而为主传动系统的直齿轮设计提供了参考价值和误差分析的指导思想。     

基于刚柔耦合的数控机床动态特性分析

在所开发的五坐标龙门数控机床虚拟样机的基础上,对其关键部位--横梁进行柔性化,建立了整机的刚柔耦合多体动力学模型,分析讨论横梁的柔性效应对机床运行稳定性的影响.结果表明:基于刚柔耦合模型的仿真分析更为准确地反映了机床的动力学特征,为最终实现机床结构优化设计提供可靠的理论依据.     

基于ADAMS的AGV台车回转机构动力学分析

针对某AGV台车回转过程平顺性差、响应滞后的问题,从动力学理论上对传动机构进行了分析,拟将多级齿轮传动替换为齿轮齿条传动.利用ADAMS软件建立了台车虚拟样机模型,分别以输出齿轮的转速、位移和啮合力为对比指标,对两种方案的传动部分进行了动力学仿真分析.结果表明原方案动态特性较差,与实际情况互为印证;改进方案的3个主要指...     

啮合刚度及啮合阻尼对齿轮振动影响的研究

采用集中质量法建立了齿轮传动系统的动力学模型,并通过解析法对模型进行求解,研究齿轮传动系统的啮合刚度和啮合阻尼对齿轮传动时产生的振动影响.结果表明,提高啮合刚度、增大啮合阻尼都能有效地降低齿轮传动时产生的振动和噪声.为齿轮传动系统实现减振降噪提出了可行的优化措施.     

三辊轧机变速器参数化建模及动力学仿真

为研究轧制速度对变速器的影响,结合Pro/E与ADAMS构建了三辊轧机变速器虚拟样机参数化模型.基于赫兹(Hertz)弹性接触理论对其进行仿真计算,得到了动态啮合过程中输入、输出轴转速及三种不同转速下的啮合力.研究表明:渐开线齿轮在啮合传动过程中含有明显的动载荷.在齿轮精度不变时,随着转速的增大,动载荷波动幅度增大,变速器冲击振动增加;单靠增加轧制速度来提高轧制生产率是不可行的.将仿真结果与理论计算值进行比较,数据比较吻合,证实了虚拟样机模型构建合理,仿真具有可信度.     

负压力角弧齿离合器铣齿机关键结构设计与加工仿真

负压力角弧齿离合器因承载能力强、啮合性能好、传动可靠性高等优势,被广泛应用于重型卡车驱动桥主减速器总成中。对负压力角弧齿离合器加工用的专用铣齿机的关键部件设计技术进行研究,构建铣齿加工数学模型,根据加工特点开展刀具箱、工件箱的结构功能分析,基于仿真软件建立等效机床模型,编制加工程序完成凸面齿与凹面齿的加工仿真与分析,验证了铣齿机设计方案的正确性。     

风电齿轮箱磨损故障建模与分析

为获得磨损故障状态下风电齿轮箱的传动特性,开展仿真实验研究。以MW级风电齿轮箱为研究对象,基于SolidWorks与ADAMS建立相应的虚拟样机,在合理设置仿真参数的基础上,进行健康和两种中间级行星轮磨损状态的动力学仿真。结果表明：通过监测风电齿轮箱高速级小齿轮的角加速度信号,可以判定中间级行星轮是否存在磨损故障;中间级行星轮磨损故障状态下,高速级小齿轮角加速度信号的故障频率幅值随着磨损程度的增大而增大,啮合频率的幅值随着磨损程度的增大而减小;高速级小齿轮角加速度信号的边带啮合频率幅值比可以作为中间级行星轮磨损故障的判别依据,通过该值可以监测磨损故障的变化趋势。     

直线共轭液压泵齿轮几何建模与啮合仿真

在直线共轭液压泵齿轮设计领域中,由于缺少高效啮合几何模型,利用现有理论难以获得齿轮的啮合规律并指导齿廓的设计。为解决此问题,基于Willis定理和反转法建立精确啮合几何模型。以经典的内啮合齿轮为例,推导啮合线具体公式,给出了啮合线、共轭线几何设计方法,并仿真验证该设计的正确性。基于SolidWorks软件对该几何模型进行动态装配仿真,研究其内在啮合规律。利用精确几何模型,能解决直线共轭齿轮设计时的啮合问题,为直线共轭齿轮的设计提供了参考     

基于啮合错位的驱动桥准双曲面齿轮加载性能分析

为了掌握汽车驱动桥准双曲面齿轮在实际工况下的齿面啮合性能,基于Masta软件对驱动桥准双曲面齿轮进行了加载啮合性能分析。通过建立驱动桥有限元模型,利用Masta软件的系统变形分析功能计算出实际工况下齿轮啮合错位量。通过对啮合错位下准双曲面齿轮进行加载接触分析,获得齿面加载接触区、加载传动误差及齿面接触应力随载荷的变化趋势。最后在传动试验台上进行了驱动桥台架加载试验,实际加载接触区与软件仿真接触区一致,验证了仿真结果的正确性。这为准双曲面齿轮的齿面设计及优化提供了参考。     

精密齿轮传动误差检测试验台的设计

齿轮传动被广泛应用于各种要求平稳性好、传动精度高等场合,其传动误差是影响传动精度的主要误差来源。利用动态齿轮传动误差原理和虚拟仪器技术,集成高精密光栅角度传感器,搭建一套测量单齿啮合和整箱(变速箱)传动误差的综合测量试验台,具有贴合实际工况、自动化程度高、严格测试节拍、测试精度高等优点。试验结果验证了该测试系统能够快速准确测量精密齿轮和变速箱传动误差,以期对齿轮修形优化并提升变速箱的整机性能提供参考。     

风电行星轮系动态传动误差计算与分析

风电齿轮箱内的行星齿轮系在运行过程中产生的传动误差分析困难。为解决此问题,考虑行星齿轮系的实际工况,利用三维绘图软件建立多间隙的行星齿轮系非线性有限元模型。采用显式动力学求解方法,结合非线性动力学软件及齿轮啮合原理,讨论风电行星轮系在不同转速和负载时的动态传动误差曲线的变化规律。结果表明:时变啮合刚度和动态传动误差之间有一定的关联;行星轮系的动态传动误差与行星轮的动态传动误差存在差异。通过仿真证明了齿轮啮合刚度和传动误差对风电齿轮箱内的行星齿轮系运行过程有影响,实际应用中采用修边齿轮。     

基于多Agent的复杂传动件虚拟装配系统研究

目前虚拟装配系统存在人机交互度低和配置复杂难解决实际问题等弊端,以多级齿轮传动件为对象,将各虚拟零件均设置为一个Agent,提出了一种基于多智能体的复杂多级传动件的人机交互系统的情境装配模型。开发了基于多Agent的复杂传动件装配系统。能按照用户需求进行零件精准装配定位、动力学运动仿真、学习装配知识、装配效果评价等。为复杂传动件提供了虚拟装配、碰撞检测、知识学习及决策的仿真系统,能够提高系统的智能性、人机交互度与装配效率。     

点蚀故障行星轮系动态特性分析

获取啮合力特性是开展行星轮系故障诊断的基础。运用SolidWorks与ADAMS建立健康状态和太阳轮点蚀故障状态下行星轮系的虚拟样机,合理设置仿真参数,对太阳轮与行星轮之间的啮合力进行仿真研究。结果表明：在太阳轮点蚀故障状态下,太阳轮与行星轮之间啮合力的时域波形具有周期性的冲击和调幅现象;啮合力的频域波形不仅出现了行星架的转频和太阳轮点蚀的故障特征频率,而且在行星轮系啮合频率及其倍频两侧出现了太阳轮点蚀故障特征频率的调制边频带;点蚀越严重,边带主频幅值比增大越明显。研究结果为行星轮系的早期故障诊断提供一定的理论参考     

基于ADAMS的抽油机平行位移机构仿真研究

建立抽油机传动机构中平行位移机构的虚拟样机模型,利用ADAMS软件对采用不同材料蜗轮的平行位移机构进行动力学仿真,得到受力曲线图,验证原设计的合理性并确定最佳蜗轮材料。利用ADAMS软件对平行位移机构传动件进行运动学仿真,仿真结果为平行位移机构的优化设计提供了依据。     

基于齿轮微观修形的行星减速器减振降噪研究

为改善某工厂的全自动攻丝机用行星齿轮减速器的振动噪声问题,并提升攻丝机的攻丝精度和使用寿命,对全自动攻丝机用减速器进行传动接触斑点试验,并利用Romax软件对减速器进行仿真,试验与仿真分析结果显示啮合齿轮副存在明显偏载问题。针对上述分析,提出基于遗传算法的齿向修形、渐开线修形及齿廓修形等复合齿轮微观修形优化方案;对修形优化后减速器重新建模仿真,并搭建行星齿轮减速器振动、噪声检测试验台,对修形前后减速器样机进行试验测试。结果表明：修形后减速器啮合时的偏载问题得到明显改善,齿面峰值载荷降低11.75%,最大接触应力降低29.62%,传动误差降低35.71%,减速器整体的振动噪声显著降低。