分享到:

基于虚拟样机技术的齿轮啮合动力学仿真研究

引言1齿轮传动是机械设备中应用最为广泛的一种传动装置。有关齿轮的早期研究大都局限于系统的静态性能,近年来,才对齿轮传动动态特性进行了较多的研究[1-2],具体地说,就是研究齿轮传动的动载荷、振动和噪声的机理、计算与控制。例如在自行火炮传动部分,齿轮转速较高,传动往往处在频繁启动、制动的工作条件下,这时齿轮副的间隙、齿轮的偏心、轴的精度以及轮齿的磨损等对啮合冲击与振动有显著影响[3-4]。因此,建立比较完备的齿轮啮合传动动力学模型,对于准确分析系统动力学行为具有重要意义。本文基于ADAMS建立齿轮啮合传动的仿真模型,通过嵌入Hertz接触理论实现了齿轮啮合的动态实时仿真,运用离散齿啮合获得全齿面接触力,通过研究齿轮偏心、轴偏心、轮齿磨损等缺陷对齿轮啮合力的影响,为分析齿轮及联接齿套的磨损和轴承所受激励提供了科学的参考依据。1接触理论依据理想光滑表面弹性接触理论[5],假如两个曲面在o点接触(见图1),M1,M2分别为物体1与2曲面...  (本文共4页) 阅读全文>>

中国石油大学(北京)
中国石油大学(北京)

基于虚拟样机技术的齿轮动力学建模与故障模拟研究

传统的齿轮故障特征规律研究一般对齿轮物理样机进行分析,这种研究方式耗时且成本大,且齿轮物理样机采集的振动信号由齿轮传递到轴承座表面的过程中会发生衰减,因此采集到的振动信号不能精确反应齿轮的动力学特性。而虚拟样机技术采用全数字化方法来创建虚拟的产品模型,模拟其在现实环境中的系统动力学响应。因此,通过虚拟样机技术来模拟油田现场齿轮的常见故障,获取相应故障的特征规律,主要研究内容如下:(1)基于虚拟样机技术的齿轮箱动力学建模方法研究。针对人字齿轮动力学模型中齿轮难以精确啮合的问题,采用Solid Works2012对各齿轮箱部件的三维实体模型进行装配后导入ADAMS软件中进行动力学仿真,发现实体建模误差与齿轮传动误差的存在将导致齿轮啮合时产生干涉现象而影响齿轮正常运行。(2)单级齿轮典型故障动力学模型与仿真。针对现场齿轮箱中齿轮故障程度难以确定以及变工况如何影响齿轮故障的问题,分别搭建正常齿轮与不同故障程度的齿轮磨损、齿轮断齿模型在正...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北农林科技大学
西北农林科技大学

拖拉机变速器的三维建模及仿真分析

拖拉机在我国农业中有着举足轻重的作用,它的行走系动力正是由变速器将发动机的动力传输给后桥部分。因此,变速器的性能直接影响着车辆的性能。研究性能良好、结构合理、成本更低的变速器则成为迫切需要。传统的设计过程周期较长,修改困难,而虚拟样机技术可模拟现实环境,快速准确的分析模型,修改优化模型,实现设计的现代化,提高设计性能和效率,节约成本。本文利用虚拟样机技术,对拖拉机变速箱进行了多方面的深入研究。在三维造型软件PRO/E中对拖拉机变速箱的主要零部件进行参数化建模,包括齿轮、轴承、花键轴等等。装配各零部件的模型,进行干涉分析,再将模型通过MECH/PRO导入虚拟仿真软件中。施加各种运动副、驱动和必要MARKER点,在ADAMS-VIEW模块中设置完约束并采用MODEL-VERIFY验证样机的装配干涉,证明样机模型正确可行。齿轮是变速器的核心零件,基于对HERTZ弹性接触理论的深入分析,研究齿轮啮合时的动力学特性。反复实验选取齿轮副的刚...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

太原科技大学
太原科技大学

叉车变速箱动力学特性研究分析

叉车作为一种搬运车辆,被广泛地应用在国民经济的各个部门。变速箱是叉车传动系统中重要的组成部分,其性能的好坏对整个传动系统影响很大,优良的变速箱需要大量的物理样机进行试验来改进。虚拟样机技术能够在计算机上实现产品的反复设计与试验,从而减少了物理样机的试制与试验过程,缩短了产品的研发周期、减少了研发资金。本文以某3t叉车机械传动变速箱为研究对象,基于ADAMS建立变速箱虚拟样机模型,研究传动系统的动力学特性。首先对叉车变速箱进行结构设计,然后根据变速箱内各个零部件结构尺寸,运用SolidWorks建立变速箱三维模型,并完成装配体的干涉检查。利用Parasolid格式与ADAMS建立无缝连接,采用分次导入法将变速箱三维模型导入ADAMS中,建立叉车前进一档多刚体动力学模型。其次,基于多体系统动力学理论,利用ANSYS完成关键零部件模态中性文件的生成,结合ADAMS建立叉车前进一档刚柔耦合动力学模型。最后对两者模型进行转速分析,验证模型...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国矿业大学(北京)
中国矿业大学(北京)

基于虚拟样机技术的矿用重载减速器故障模拟研究

本文结合大型矿山机电设备远程健康诊断系统(4M系统)中的设备故障模拟功能,对矿用重载减速器进行典型故障模拟方法研究。首先针对减速器三级斜齿轮传动方式,采用集中参数法建立了较全面的动力学模型,所得到的30个自由度动力学方程组求解困难,难以用来进一步模拟故障。本文其次建立了减速器的虚拟样机模型,并确定了合适的齿轮接触参数。在此基础上建立了不同类型及不同程度的故障模型,在相同工况下进行了动力学仿真,得到了绝大部分故障模型对应的特征值。对仿真数据进行统计分析,并按特征频率幅值变化程度,编制了故障类型特征频率幅值偏差等级表,用来对齿轮故障的快速识别。本文最后采用现场实测的减速器高速轴振动信号作为仿真结果是否正确的判据。实测信号的时域和频域特征与轴平行不对中故障模型的仿真结果基本接近,证明了本文建立的虚拟样机模型的正确性。  (本文共143页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉理工大学
武汉理工大学

基于虚拟样机技术的减速器动力学仿真研究

齿轮减速器作为一种典型的传动机构广泛应用于现代机械传动之中。其运动学和动力学特性关系到减速器本身乃至整个设备性能的发挥。虚拟样机技术在传动机构动力学仿真中的成功应用不仅可以提高仿真精度,而且可以缩短产品设计周期,对于工程实际具有重要的应用价值。通过虚拟样机技术,工程师可以通过机械系统运动仿真,在产品设计阶段发现产品设计中的潜在问题,并快速进行修改,减少了对于物理样机的依赖,这样不仅可以节省成本,缩短产品开发周期,而且可以提高产品性能,增强产品竞争力。本文在统筹分析减速器动力学性能的基础上,结合前人利用虚拟样机技术对齿轮减速器动力学性能的研究,以某一级齿轮减速器为研究对象,通过对齿轮动力学进行深入分析研究,进一步了解齿轮系统结构形式、几何参数、加工方法对系统动力学行为的影响,从而指导高质量减速器的设计和制造。本论文主要做了以下工作:针对一具体实例,设计出该减速器,并在PRO/E的平台上基于参数化建模建立了该减速器中各部件的模型,然...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>