基于ADAMS的变速箱传动系统动力学分析研究
基于ANSYS和ADAMS的传动系统动力学分析
基于ANSYS和ADAMS的传动系统动力学分析介绍了ADAMS柔性化理论，运用有限元软件ANSYS生成MNF中性文件，建立柔性体。
在ADAMS软件中进行传动系统的刚-柔混合建模，分别添加齿轮副和接触力对传动系统角速度和角加速度进行分析对比，使仿真结果更加贴近实际。
标签：ANSYS；ADAMS；柔性化；仿真近年来，随着大型机械和汽车的发展，对于齿轮和传动系统的研究越来越多。
例如龚淼等人对航空发动机叶片的修复机床进行了动态建模和仿真，以提高机床传动动态稳定性；张会杰等人研究了有负载变化时的机床传动系统特性；黄露郎等人用拉格朗日法建立丝杠传动系统的动态模型，对系统振动进行了数值求解；袁文武等人研究了基于UG和ADAMS的齿轮啮合动力学仿真。
但是，以往研究均是将传动系统构件作为刚性体考虑，刚性体构件在力的作用下不会产生变形，在研究齿轮传动方面，将齿轮及轴完全作为刚性体来研究，不能完全达到精度要求，需要把模型的部分构件处理成柔性体，建立刚-柔混合模型。
1 ANSYS柔性化柔性体是相对于刚体的概念，它强调了构件的可变形性。
ADAMS中将刚形体处理为柔性体有两种方法，一是利用ADAMS自身，建立离散柔性连接件；二是利用有限元软件建立柔性体。
ADAMS中柔性体是包含有构件模态信息的中性文件，构件的模态是构件自身的一个物理属性，构件被制造出来后，它的模态就已经确定，模态频率就是共振频率。
实际上模态反应了有限元模型中各节点位移的比例关系。
把几何模型离散成为有限元模型，有限元模型各节点都有各自的自由度，这样所有节点各自自由度的集和就构成了整个有限元模型的自由度。
在ADAMS中使用的模态中性文件必须借助于其他有限元软件。
在启动ANSYS后，我们导入传动轴模型，单元类型我们选择三维八节点单元SOLID45，材料为steel，其弹性模量为E=202GPa，泊松比μ=0.3，密度DENS=7800kg/m3；在划分网格时，设置网格尺寸为0.01，划分六面体单元，划分完成后共13440个单元，14839个节点；在两圆面上设置刚性面，选取圆心位置节点为连接点；最后在Solution中选择Export to ADAMS，生成所需的MNF文件。
ADAMS Driveline在汽车传动系统及整车动力学分析中的应用
主题ADAMS/Driveline在汽车传动系统及整车动力学分析中的应用用途Adams/Driveline提供给工程师和分析专家进行传动系统部件建模和仿真的专用工具，可以用来研究整个传动系在各种不同的工作条件下的动力学性能。
利用Adams/Driveline模块，可以快速创建完整的、参数化的传动系统，如变速器、分动器、驱动轴、和差速器的模型，利用该模块建立包含传动系统的功能化数字样机可集成到Adams/Car中研究整车（如前轮驱动、后轮驱动以及全轮驱动）的动力学性能分析。
软件信息ADAMS/Driveline内容介绍●Adams/Driveline的功能概述●Adams/Driveline的传动系统建模介绍●Adams/Driveline的整车装配及各工况分析●总结QA 20130722一、Adams/Driveline的功能概述MSC Adams/Driveline提供给工程师和分析专家进行传动系统部件建模和仿真的专用工具，可以用来研究整个传动系在各种不同的工作条件下的动力学性能。
利用MSC Adams/Driveline模块，可以快速创建完整的、参数化的传动系统，利用该模块建立包含传动系统的功能化数字样机可集成到MSC Adams/Car中分析研究整车（如前轮驱动、后轮驱动以及全轮驱动）的动力学性能分析。
带详细传动系统的整车模型后轮驱动模型及台架试验台传动系模块提供了应用范围很广的强有力的工具。
支持操稳分析中的前轮驱动，后轮驱动及四轮驱动，力矩转移、分配、陀螺效应和平衡效应、轴承动力学和弹性、以及部件级的噪声和振动激励。
用户只需输入参数，差速器、驱动轴、分动器和变速器的模型将自动创建。
齿轮力、自由行程、粘性联轴器和防滑差速器则来自于详尽的单元库。
部件可以很容易地激活或失效以研究其对整个系统行为的影响。
同时提供了丰富的标准试验，用户也可以高效地创建自己的试验。
变速箱及差速器总成模型二、Adams/Driveline的传动系统建模介绍➢Engine及Flywheel建模发动机体、曲轴、飞轮以带有质量、惯量的part代替，可以带入详细的CAD几何渲染，发动机与车架通过bushing衬套，柔性连接。
基于PROE和ADAMS的变速器动力学仿真
基于PROE和ADAMS的变速器动力学仿真一、本文概述随着汽车工业的快速发展，变速器作为汽车传动系统的核心组件，其性能对整车的动力性、经济性和舒适性具有重要影响。
为了更精确地预测和优化变速器的性能，动力学仿真技术成为了研究和开发过程中的重要工具。
本文旨在探讨基于PROE和ADAMS的变速器动力学仿真方法，通过建立精确的数学模型和仿真环境，分析变速器在不同工况下的动力学特性，为变速器的设计优化和性能提升提供有力支持。
本文将简要介绍PROE和ADAMS两款软件在汽车设计和仿真领域的应用及其优势。
然后，将详细描述变速器动力学仿真的基本原理和流程，包括模型的建立、约束条件的设置、动力学方程的求解等关键步骤。
在此基础上，本文将重点探讨如何利用PROE进行变速器的三维建模，以及如何利用ADAMS进行动力学仿真分析。
通过本文的研究，期望能够为变速器的动力学仿真提供一种有效的方法，为变速器的设计、开发和优化提供有力支持。
也希望能够为相关领域的研究人员和技术人员提供有益的参考和借鉴。
二、PROE软件在变速器建模中的应用PROE（Pro/ENGINEER）是一款功能强大的三维CAD/CAM/CAE系统，广泛应用于产品设计、分析和制造等领域。
在变速器动力学仿真中，PROE软件发挥着至关重要的作用，特别是在变速器建模方面。
PROE软件提供了丰富的建模工具，使用户能够精确地创建变速器的三维模型。
通过利用PROE的参数化设计功能，设计师可以快速地调整模型的尺寸和形状，以满足不同的设计要求。
PROE还支持多种复杂的曲面造型，使得变速器的细节部分能够得到精确的表达。
PROE软件具有强大的装配功能，可以方便地实现变速器内部各个零部件的组装。
设计师可以利用PROE的装配约束功能，确保各个零部件之间的相对位置和运动关系准确无误。
这样，在后续的动力学仿真中，就能够更加真实地模拟变速器的实际工作情况。
PROE软件还提供了丰富的分析工具，可以对变速器模型进行静态和动态分析。
基于PRO-E和ADAMS的变速器动力学仿真
基于PRO-E和ADAMS的变速器动力学仿真基于PRO/E和ADAMS的变速器动力学仿真摘要：本文基于PRO/E和ADAMS软件，以汽车变速器为研究对象，利用动力学仿真方法，对其动力学性能进行研究和分析。
首先，通过PRO/E软件进行变速器的三维建模，并进行参数化设计；其次，利用ADAMS软件对变速器进行动力学仿真，实现对变速器运动学和动力学性能的模拟和分析。
仿真结果表明，所设计的变速器具有优良的动力学性能。
1. 引言汽车变速器作为传动系统的重要组成部分，对汽车的动力、经济性和舒适性等方面起着至关重要的作用。
因此，对变速器的动力学性能进行研究和分析，对汽车的整体性能提升具有重要意义。
然而，传统的试验方法费时费力，且成本较高，难以满足研究的需要。
因此，动力学仿真成为研究变速器性能的有效工具。
2. 变速器的建模与参数化设计为了进行动力学仿真，首先需要对变速器进行三维建模。
本文选用PRO/E软件进行建模，通过对变速器各个零部件及其功能进行分析，确定其设计要素。
然后，根据这些设计要素，进行变速器的三维建模。
在建模过程中，为了提高效率和灵活性，采用参数化设计的思想。
即，将变速器中的关键尺寸和参数进行参数化，从而可以方便地修改和优化设计。
通过合理设置参数，可以快速生成不同型号和规格的变速器模型。
3. 变速器的动力学仿真在变速器建模完成后，利用ADAMS软件进行动力学仿真。
ADAMS软件是一种专业的多体动力学仿真软件，可以对机械系统的运动学和动力学性能进行模拟和分析。
首先，需要对变速器模型进行几何约束和运动约束的设置。
几何约束主要包括零件间的相对位置关系，如轴承间的配合关系；运动约束主要包括零部件的运动范围、运动速度和运动加速度等。
然后，根据变速器的实际工作条件和加载情况，在ADAMS中引入工作载荷，并进行动力学仿真。
通过对变速器的动力学性能进行分析，如传递效率、承载能力、噪声和振动等，评估其工作性能。
4. 仿真结果与分析通过对变速器的动力学仿真，得到了其运动学和动力学性能的仿真结果。
基于ADAMS的变速箱齿轮的运动学和动力学仿真
王 雁
Ｖ／ ＼ ＡＮＧ ｎ Ｙａ
（ 合肥工业大学 机械与汽车工程学院 ，合肥 ２ ０ ０ ） ３０ ９ 摘 要 ： 了保 证变速箱齿 轮在运 动过程中稳定性 ，在Ｓ ｌＷｏｌ 软件中建立齿 轮系统三维模型 ，采 为 ｏｄ ｒｓ ｉ ＜ 用Ａ Ａ Ｓ Ｄ Ｍ 虚拟样机技 术进行运动学和 动力学仿真 。通过 仿真曲线结果可以获得 齿轮的角速度 和驱 动力的大小 ，为变速箱齿轮动态特性优化设计提供理论指导 。
０ 引言
齿 轮 传 动 是机 械 传 动 中 最 重 要 、应 用 最 广 泛 的传 动 之 一 ，其 中汽 车 变 速 箱 齿 轮 在 承 受 载 荷 和 传 动 动 力 的过 程 中常 会 遇 到 变 形 、振 动 、噪 音 、 断 裂 等 情 况 ，而 变 速 箱 齿 轮 的运 动 平 稳 性 和 其 运 动 形 式 有 着 直 接 的关 系 ，因 此 ，有 必 要 对 齿 轮 系
ＡＤＡＭＳ 件 中形 成 虚拟 样机 模 型 ，然后 对 虚拟 样 软
根 据 齿 轮 设 计 的 指 标 和 参 数 ， 在 三 维 软 件
Ｓ ｌ Ｗｏｋ 里利 用拉 伸 、切 除 、旋 转 等命令 进 行零 ｏｉ ｒ ｓ ｄ 件 的三 维建 模 ，然 后进行 装配 ，如 图 １ 所示 。
８５ 。 ．Ｎ
一 ｎ Ｉ Ｊ
止 数 据 丢失 ，这 对 仿 真 结 果 的 正 确性 和 有效 性 有
重 要 的影 响 。齿 轮三 维 模型 以Ｐ ｒｓｌ 格 式 导入 ａａｏｉ ｄ Ａ ＤＡＭＳＶｉｗ后 ，如图２ 示 。 ／ ｅ 所
＝
０５
１０
Ｔｓ （）
机 模 型 进 行 运 动 学 和 动 力 学 仿 真 ，获 得 其 转 速 特 性 曲线 ，为 分析 齿轮 的平稳 运 动提 供参 考依 据 。
基于ADAMS的变速箱动力学仿真分析概要
本科生毕业论文设计题目基于MSC.ADAMS的变速箱动力学仿真分析作者姓名指导教师所在学院专业（系）班级（届） 2009级完成日期 2013 年 5月 6日目录中文摘要、关键词 (1)第1章前言 (2)第2章变速箱的结构和工作原理 (4)2.1 变速箱的主要功能 (4)2.2 变速箱的分类 (4)2.3 变速箱普通齿轮传动的工作原理 (5)2.4 两轴式手动变速器的结构名称 (8)第3章机械系统的分析理论基础 (10)3.1 参考系和坐标系的类型 (10)3.2 坐标系的设置 (10)第4章虚拟样机原理和模型的建立 (12)4.1 虚拟样机技术 (12)4.2 MSC.ADAMS结构功能和动力学方程的建立 (12)4.3 基于MSC.ADAMS虚拟样机模型的建立 (17)4.4 基于MSC.ADAMS建立的四档手动变速器模型 (18)4.5 变速箱模型所受到的约束类型 (18)第5章基于MSC.ADAMS对模型的动力学仿真分析 (20)5.1对二档手动变速箱模型进行仿真分析 (20)5.2 模型所受约束的受力分析 (24)全文总结 (26)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (29)摘要在现在这个世界，已经进入了一个数字科技的时代，科技飞速发展，同样也伴随着计算机技术的快速的发展，体型越来越小，但是功能越来越强大，越来越智能化。
虚拟样机仿真技术的出现和迅速发展为人类更好地研究力学分析提供了方便，同时也为变速箱技术研究和发展提供了必要的条件。
了解汽车变速箱的工作原理和结构功能，并且基于ADAMS软件，对变速箱动虚拟样机模型进行了仿真分析。
得到设计的特性曲线，相关的概念设计、设计方案，详细的设计流程以及计划方案的修改、机械系统的优化处理，甚至故包括诊断各阶段、高准确的仿真分析结果，从而达到减低开发所需要的成本，缩短产品开发时的所需要的时间，提高产品的质量和竞争力。
关键词：变速箱虚拟样机 MSC.ADAMS 仿真分析1前言作为人类知识的不断增强的客观物质世界的能力，已经建立了比较完善的科学理论体系。
基于ADAMS的齿轮变速箱动态特性仿真分析
参考文献： ［1］ 张金菊.结构用锯材非破坏性检测综合分等技术研究 Combigrade
课题第二阶段试验［D］.北京：北京林业大学，2007. ［2］ 盛骤，等.概率论与数理统计［M］.北京：高等教育出版社，2008. ［3］ 王朝志，张厚江.应力波用于木材和活立木无损检测的研究进展
［J］.林业机械与木工设备，2006，34（3）.
有进行其它缺陷的检量，即外观分等没有考虑其它缺陷
3 结束语
因素的影响，今后对此应做进一步的研究。
从本次试验的结果看，应力波检测所得的数据与各 国外观分等结果的相互印证性为：美国的较好，中国和 日本的不好。这表明采用应力波检测法对按美国外观分 等标准分等的试件所含节子的检测比较准确，同时也表 明，美国外观分等方法与中国和日本的外观分等方法相 比能更准确地检测试件的密度。中国和日本外观分等结
角速度 /°·s-1
9000.0 8000.0
z1.CM_Angular_Velocity.Y
tygear
7000.0
6000.0
5000.0
4000.0
3000.0
2000.0
1000.0
0.0 0.0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
基于虚拟样机模型，在输入轴上添加转速驱动，为了 在仿真过程中转速不出现突变，利用 STEP 函数使转速在 0.2s 内由 0 增加到 1400r/min（8400°/s），关系式为 STEP （time，0，0D，0.2，8400D），如图 3a 所示。输出轴上添加 一个恒定负载转矩 6×106N·mm （该转矩由实际工况决 定），方向与转速驱动方向相反，添加好约束和载荷的
2 建立齿轮变速箱仿真模型
2.1 建立三维实体模型
基于ADAMS的变速器虚拟样机仿真分析
基于ADAMS的变速器虚拟样机仿真分析陈福向广东粤电集团沙角A电厂, 511700王晓笋武汉大学动力与机械学院, 430072摘要：利用UG二次开发功能建立变速箱的CAD模型，在ADAMS/VIEW内通过装配建立模型的虚拟样机模型，通过编写接触力计算子程序实现了轮齿啮合力的计算，结合脚本控制语句实现了变速换挡过程的仿真。
关键词：变速器，虚拟样机，啮合力，换挡1.CAD模型的建立ADAMS/VIEW环境下需要借助外界CAD软件建立变速箱模型，采用Unigraphics(UG)[1]提供的Opengrip二次开发语言，编写了外啮合齿轮的参数化建模程序[2]，通过调试编译生成可执行文件gear.grx。
在UG中齿轮的参数化建模程序的运行界面如下图1所示，需要提供的信息有齿轮的模数m、齿数Z、压力角A、齿顶高系数F、齿根高系数C、变位系数X 和齿厚B。
图1、UG内参数化齿轮建模对话框图2、在UG里建立的CAD模型图2所示的就是在UG中建立的变速箱CAD模型，对于造型复杂的齿轮可以很方便的建立，而且可以实现啮合齿轮对之间的轮齿精确咬合，从而为下一步向ADAMS中传输准确模型奠定了基础，ADAMS的SOLVER核心程序计算时，支持的基本三维模型格式是PARASOLID格式，因此，在UG中利用该软件提供的输出功能，输出所有独立刚体的PARASOLID格式文件。
2.虚拟样机模型的建立图3、变速箱的虚拟样机动力学模型（不含机架）利用ADAMS/VIEW进行组装，并根据各个部件之间的运动约束关系，在刚体上添加不同的铰约束和相互的接触力作用，其中接触力使用用户自编译的动态链接库文件计算，得到了变速箱的虚拟样机模型，如图3所示。
为了加快模型计算速度和计算的精确度，利用ADAMS软件提供的二次开发接口，利用FORTRAN编写了接触力的子程序，主要的ADAMS内部函数包括CNFSUB和CFFSUB，其中CNFSUB子函数用于计算接触力，其格式如下：SUBROUTINE CNFSUB(ID, TIME, PAR, NPAR, LOCI, NI, LOCJ, NJ,& GAP, GAPDOT, GAPDOTDOT, AREA, DFLAG, IFLAG, FORCE)其中PAR为程序输入参数，PAR被定义为一个列向量，其中K = P AR(1)表示接触刚度，E = P AR(2)表示刚性接触力指数，C = P AR(3)表示阻尼，D = P AR(4)默认穿透深度。
基于ADAMS的行星齿轮传动动力学研究
第６期（总第２２３期）２０２０年１２月机械工程与自动化ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＆ ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＮｏ．６Ｄｅｃ．文章编号：１６７２ ６４１３（２０２０）０６ ００６２ ０２基于ＡＤＡＭＳ的行星齿轮传动动力学研究冯静娟，汤淋淋（硅湖职业技术学院，江苏 昆山 ２１５３００）摘要：通过ＡＤＡＭＳ软件研究了行星轮与输出轴的角速度、行星齿轮与太阳轮的啮合力与频率，并且与理论计算值进行对比。
研究结果表明：行星齿轮减速器输出轴的角速度和行星齿轮的角速度的误差分别是０．０４％和０．０２％（可忽略不计），传动比误差小于１％；行星齿轮与太阳轮齿轮副间啮合力呈正弦或者余弦函数变化；太阳轮与行星齿轮的齿轮副圆周力和径向力的频谱具有一致性，虚拟样机具有可靠性。
关键词：ＡＤＡＭＳ；行星齿轮；动力学中图分类号：ＴＰ３９１．９∶ＴＨ１３２．４１ 文献标识码：Ａ收稿日期：２０２０ ０７ ２７；修订日期：２０２０ １１ ０１作者简介：冯静娟（１９８５），女，江苏昆山人，讲师，本科，主要从事机电一体化技术研究。
０ 引言行星齿轮传动机构作为常见的传动装置已经被广泛应用于制造业，其结构较为紧凑、运动较平稳且传递功率大［１ ２］。
但是由于其结构较为复杂，在长时间高速运转工况下，容易发生系统故障，因此需要针对行星齿轮传动中的齿轮副以及输出特性进行研究，分析其在运转过程中的角速度、啮合力以及频率，为后续行星齿轮的动强度校核提供数据参考［３］。
本文基于ＡＤＡＭＳ对行星齿轮传动进行动力学研究。
１ 基本参数本文所研究的行星齿轮传动机构主要参数如下：模数犿＝２．５ｍｍ，太阳轮齿数犣１＝２０，行星轮齿数犣２＝３４，行星轮个数为３，内齿轮齿数犣３＝８８，传动比犻＝５．４，输入轴转速狀＝６４０ｒ／ｍｉｎ，转化为角速度ω＝３８４０°／ｓ。
根据定轴轮系传动比计算公式犻＝（－１）犽所有从动轮齿数的乘积所有主动轮齿数的乘积（其中犽为轮系中外啮合的次数），可以得出输出轴转速狀１＝１１８．５ｒ／ｍｉｎ，转化为角速度ω１＝７１１°／ｓ，行星齿轮转速狀２＝３７６．４７ｒ／ｍｉｎ，转化为角速度ω２＝１１２９°／ｓ。
基于ADAMS软件下的变速器虚拟样机仿真分析
基于ADAMS软件下的变速器虚拟样机仿真分析作者：巢鑫来源：《商情》2016年第50期[摘要]：本文基于ADAMS软件，对变速箱动力学虚拟样机模型进行了仿真分析。
从而能为用户提供从产品概念设计、方案论证、详细设计到产品方案修改、优化、实验规划甚至故障诊断各阶段、全方位、高精度的仿真计算分析结果，从而达到缩短产品开发周期、减低开发成本、提高产品质量及竞争力的目的。
[关键词]：变速器虚拟样机仿真分析1Pro/E软件模型的建立ADAMS环境下需要借助外界CAD软件建立变速箱模型，本文采用Pro/Engineer软件对建立的变速箱模型进行结构分析。
应用Pro/E软件建立与实物相对应的变速箱三维实体模型，在利用多体动力学仿真软件ADAMS与Pro/E之间接口MECHANISM/Pro将所建立的三维实体模型传送到ADAMS/View 模块中。
根据各子系统工作原理在MSC.ADAMS平台上施加合理的约束，并建立各子系统虚拟样机，保证传动系统虚拟样机与真实样机的工作原理相一致。
Pro/Engineer是建立在统一基层上的数据库上，不像一些传统的 CAD/CAM系统建立在多个数据库上。
所谓单一数据库，就是工程中的资料全部来自一个库，使得每一个独立用户在为一件产品造型而工作。
换句话说，在整个设计过程的任何一处发生改动，亦可以前后反应在整个设计过程的相关环节上，以确保所有的零件和各个环节保持相关性和协调性。
例如，一旦工程详图有改变，NC（数控）工具路径也会自动更新；组装工程图如有任何变动，也完全同样反应在整个三维模型上。
这种独特的数据结构与工程设计的完整的结合，使得一件产品的设计结合起来。
2虚拟样机模型的建立变速器位于传动部分中央，由箱体、主动轴总成（包括一级锥齿轮传动）、中间轴总成（包括中间轴和各级变速齿轮的主动齿轮）、主轴总成（包括主轴和各级变速齿轮的被动齿轮）、倒挡轴总成和换挡机构组成。
由于变速箱子系统具有6个挡位，一挡、二挡、三挡、四挡、五挡及倒挡，因此本文根据变速箱的工作原理建立了与6个挡位对应的虚拟样机，建立变速箱子系统各挡位相对应的虚拟样机。
变速箱的仿真设计与分析
摘要计算机性能的飞速提高和虚拟样机仿真技术的迅速发展及CAD/CAE/CAM在汽车产品设计开发中的广泛采用，为变速箱技术的深入研究提供了必要的条件。
ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System）软件，是由美国机械动力公司（Mechanical Dynamics Inc.）开发的最优秀的机械系统动态仿真软件，是世界上最具权威性的，使用范围最广的机械系统动力学仿真分析软件。
本文基于ADAMS软件，对变速箱动力学虚拟样机模型进行了仿真分析。
从而能为用户提供从产品概念设计、方案论证、详细设计到产品方案修改、优化、实验规划甚至故障诊断各阶段、全方位、高精度的仿真计算分析结果，从而达到缩短产品开发周期、减低开发成本、提高产品质量及竞争力的目的。
首先对某型变速箱的工作原理、类型、发展及现状等进行了阐述；简要介绍了多体系统动力学的理论基础，对大型多体系统动力学仿真软件ADAMS进行了详细介绍。
并在对ADAMS 软件熟悉的基础上对变速箱动力学虚拟样机模型进行了仿真分析。
关键词：变速箱ADAMS虚拟样机仿真分析浙江工业大学成教毕业论文目录第1章绪论 ....................................................................................................................................................... - 1 -1.1 变速箱简介 .............................................................................................................................................. - 1 -1.1.1 变速箱工作原理 ....................................................................................................................... - 1 -1.1.2 变速箱的类型 ........................................................................................................................... - 1 -1.1.3 变速箱的关键部件 ................................................................................................................... - 2 -1.2 本文研究的主要内容和目的意义 .......................................................................................................... - 2 -第2章多体系统动力学研究的理论基础 ....................................................................................................... - 3 -2.1 多体系统动力学简介 .............................................................................................................................. - 3 -2.1.1 多体系统动力学的研究方法 ..................................................................................................... - 3 -2.1.2 多体系统动力学在汽车动力学分析中的应用.......................................................................... - 4 -2.2 虚拟样机技术 .......................................................................................................................................... - 4 -2.3 机械系统动力学仿真分析软件ADAMS ............................................................................................... - 4 -2.3.1 ADAMS 软件简介 ......................................................................................................................... - 4 -2.3.2 ADAMS 软件的特点 ................................................................................................................... - 5 -2.3.3 ADAMS 软件模块简介 ................................................................................................................. - 5 -2.3.4 ADAMS分析软件的计算方法 ...................................................................................................... - 6 -第3章虚拟样机仿真模型的建立 ................................................................................................................. - 10 -3.1 应用Pro/E软件对变速箱模型进行结构分析 ..................................................................................... - 11 -3.2 基于ADAMS软件建立变速箱虚拟样机模型 .................................................................................. - 14 -3.3 对变速箱虚拟样机模型的动力学仿真分析......................................................................................... - 15 -3.4 仿真结果分析 ........................................................................................................................................ - 16 -第4章全文总结 ............................................................................................................................................. - 16 -参考文献 ............................................................................................................................................................... - 17 -第1章绪论1.1 变速箱简介变速箱是各类机械传动系统中常用的传动装置，因其结构紧凑，传动效率高，传递扭矩大，且传动比准确，在各类机械中得到了广泛的应用。
基于ADAMS的变速器虚拟样机仿真分析
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变速箱齿轮拍击柔体动力学分析与优化
变速箱齿轮拍击柔体动力学分析与优化为探究变速箱内齿轮在空载时的拍击历程，从而降低齿轮的拍击噪声，优化整车的NVH。
根据实际工况，在ADAMS软件中，建立变速箱齿轮的柔体动力学拍击模型，完成了发动机扭振与负载的模拟，通过对模型进行仿真，分析主从动齿轮在稳态时的角速度以及啮合力关系。
分析了齿轮在受到发动机扭振激励下的拍击过程。
通过频域分析可知，齿轮产生拍击是由于发动机的扭振频率及其倍频所产生。
对齿轮的转动惯量进行优化，同时优化齿轮的角加速度激励，降低了齿轮的拍击力，减小了拍击噪声。
标签：齿轮；柔体；ADAMS；动力学；拍击随着汽车工业的发展，对整车NVH的要求也日渐提高，由发动机扭振而产生的变速箱齿轮空载拍击噪声也愈发受到关注。
由于齿轮传动涉及到啮合刚度，齿侧间隙等多重非线性问题，难以利用公式进行准确表达。
本文利用ADAMS 建立变速箱齿轮系统的柔体动力学模型，模拟齿轮在受到发动机扭振激励下的拍击过程，在时域和频域下分析拍击形成的原因，并通过优化，提出降低齿轮拍击噪声的方法[1-2]。
1 齿轮拍击动力学模型的建立1.1 齿轮柔体模型的建立在ANSYS软件中根据模态叠加原理，建立某型号变速箱四挡齿轮的模态中性文件，具体的齿轮技术参数如表1所示，材料参数如表2所示。
在ADAMS中，建立该齿轮的柔体动力学模型如图1所示。
在齿轮体心刚性节点位置处设置旋转副；同时在齿轮间添加了柔体接触。
1.2 发动机扭振与负载的模拟变速箱内齿轮空载时产生拍击主要是由于发动机的扭振造成的[3]。
四缸发动机的转矩波动一般为输出转矩的十分之一左右，通过扭转减震器、飞轮、离合器，转速波动通常控制在转速的2%～5%。
在ADAMS中，首先模拟加速工况，设定为发动机在2秒内转速从1500上升到2000的工况。
添加转速驱动函数：4*step（time，0，1，2，1.33）*sin（step （time，0，18000d，2，24000d）*time）+step（time，0，9000d，2，12000d）。
基于ADAMS的联合收割机底盘行走变速箱动力学分析
构 ， 实现 一 、二 、三 挡 的切 换 。后 动 力传 输 至 制
动 轴 上 ，此 轴 对 称 安 装 有 两 对 带 有 牙 嵌 的齿 轮 ， 通 过控 制 制 动 拨 叉 的旋 转 角 度 ，调 整齿 轮 上 牙 嵌 的 接 合 与 分 离 ， 并在 分 离 的 同时 ，牙 嵌 齿轮 轴 向
江荔农机亿 ２ ０ １ ４ ２ １
先对变 速箱 的常用 工作 挡 即二挡进 行动 力学 仿 真 ，变 速箱 受 到 的 最大 扭矩 值 为 ３ ０ ３ ６ ８ ３ ０ Ｎ ・ ｍ ｍ ， 将 该 阻力 矩 添 加 在 两 动 力 输 出轴 的 输 出端 。 为模 拟 收 割 机 真 实 的工 作 状 态 ，阻 力 矩 的 添加 选 择 时 间 函数 进 行 加 载 ，使 阻力 随 着 收 割 机 的 启动 而 缓 慢 增 加 。调用 Ｓ Ｔ Ｅ Ｐ函数 ，选 ｔ ｉ ｍ ｅ为 自变 量 ，扭 矩 值 为 因变 量 ，加载 函数表 达 式 为 Ｓ ｔ ｅ ｐ（ ｔ ｉ ｍ ｅ ， ０ ，０ ，０ ． ２ ，３ ０ ３ ６ ８ ３ ０ ） ，仿真 持续 时 间为 １ Ｓ ，仿 真 步数 为 １ ０ ０ ０ ０ 时。
计 与 开 发 成 为 提 升 履 带 式 水 稻 联 合 收 割 机 性 能 的
关键。
型 ，齿 轮 之 间 的装 配 关 系相 对 比较 复 杂 ，不 利 于 建 立 准 确 的传 动 系 统 模 型 。为 提 高工 作 效 率 ，将
在 Ｐ ｒ ｏ ／ Ｅ中建 立 变 速箱 齿 轮 传 递 系 统模 型 ，并 准 确 设 置 齿 轮 之 间 相 切 的 约 束关 系 ，便 于 对 模 型 添
制 动 ”的整 个 过 程 ，从 而 实 现 收 割 机 的转 向或 制 动 功 能 。动 力 经 过惰 轴 上 的两 个 套 体 齿轮 进 行 降 速 增 扭 后 ，传 输 到 动 力输 出半 轴 上 ， 由此 便传 递
车辆传动系统的动力学分析与自动变速箱
车辆传动系统的动力学分析与自动变速箱第一篇：车辆传动系统的动力学分析与自动变速箱车辆传动系统的动力学分析与自动变速箱G.Kouroussisa, P.Dehombreuxb, O.Verlindena关键词：自动变速器删除卡斯蒂略的方法变速箱的运动离合器模型罚函数车辆纵向动力学摘要本文介绍了对自动变速器模型的一个有效的配方在动力传动系统设计的早期发展阶段的车辆性能。
相应的用虚功原理获得的运动方程，涉及所有旋转的变速箱零件。
删除卡斯蒂略的方法来有效地建立部分的齿轮比的表达。
一套是刑罚功能与离合器相关的制动器使连续模拟换档。
车辆的加速度计算方程包括变速器模型的乘用车管理纵向行为,包括发动机、轮胎的一个现实的模型和经典道路负载。
这个公式提供了一个动力系统/车辆动态模型为了简单起见(刚性互连机构运动学约束),和充分有效的连续模拟齿轮变化。
提出了两个现实案例，即克莱斯勒45rfe和爱信华纳55-50锡动力系统。
对于后者，验证是通过比较了的测量数据。
开发模型显示自己是一个有价值的工具,用于模拟的实现不同控制齿轮变化规律。
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1。
简介多体仿真工具通常用于评估车辆在架设前的表现。
这个虚拟原型不仅用于机械性组件的设计也为电子部分。
多体系统的耦合与其他学科提供了丰富的新的发展领域。
例如,机械电子系统,需要集成特定方程与致动器、控制器和传感器、富于车辆及其规范现在定义与计算机辅助工程工具。
自动变速器(在)组成的行星齿轮火车,越来越多的应用在现代轿车。
其重量轻、体积小，有趣的表演，使这类装置的成功，特别是最近被带到限制功率耗散。
这种轮系是一个完美的例子。
机电一体化系统的汽车由于变速箱控制器来优化燃料消耗或加速性能。
尽管通常的多体系统仿真工具通常用于评估车辆的动态性能，对一个完整的加速过程仿真是不直接改变各变速运动限制通过传动系统。
模拟换档，第一选项，包括建立连续的齿轮[ 1 ]模型，仿真跳跃模型是根据一定的连续性条件进行的模型（硬件在环仿真）。
基于ADAMS的车辆传动系统动态特性仿真研究_林宝生
收稿日期:2005-10-28第23卷 第12期计 算 机 仿 真2006年12月文章编号:1006-9348(2006)12-0247-06基于ADAM S 的车辆传动系统动态特性仿真研究林宝生1,张利霞2,闫清东1(1.北京理工大学车辆传动国防重点实验室,北京100081;2.河南师范大学计算机系,河南新乡453002)摘要:为进行模型快速修改或更换,实现车辆动力传动系统高效建模仿真,基于可视化的动力学仿真软件ADA M S,应用模块化建模方法,按车辆动力传动系统的物理组成进行模块分解,建立车辆动力传动系统各分模块虚拟样机模型,并组装成车辆动力传动系统共同工作虚拟样机模型。
利用该模型,对某型履带车辆进行换挡动态仿真,并与试验数据比较分析。
结果表明,仿真数据与试验结果能较好吻合,该模型能够用来仿真车辆传动系统的动态力学性能,并为后续研究提供支持。
关键词:虚拟样机;模块化建模;传动系统;动态仿真中图分类号:TP23 文献标识码:AD yna m ic S i m ulation of V eh ic le Pow er T ra i n Syste m Based on ADA M SLI N Bao -sheng 1,Z HANG L i-x ia 2,YAN Q ing -dong1(1.N a tiona l K ey L ab .o f V eh i cu lar T rans m i ssion ,B e iji ng Institute of T e chno l ogy ,B e iji ng 100081,Ch i na ;puter D epa rt m en t ,H enan N o r m a lU n iversity ,X inx i ang H enan 453002,China)AB STRACT :F o r the effic i ent m ode li ng and si mu lation ,the veh i c le i nteg rated trans m ission sy ste misdecom po sed i nto subsystem s w it h its physica l co rrespondence .B ased on the m e thod o f m odu lar m ode li ng ,t hev irtual proto types o f ea ch subsy ste m a re se t up i n ADAM S i n th is paper ,and then asse m bled i n to a who le v irtua l pro totype for coo rd i na ted w ork .W ith this m ode,l the g ear -sh ift i ng dyna m ic si mu lation prog ram o f a type o f track lay er i s carr i ed ou t .T he re sults o f the s i m ula ti on accord w e ll w ith the ex pe ri m en ta l re sult .A nd it sho w s that th i s m ode l can be used e ffe ctive l y for the study o f the dyna m ic characte r i stics o f vehic le pow er tra in ,and can o ffer suppo rt for fur t he r st udy .K EY W ORDS :V irtua l pro totype ;M odu lar m ode ling;Pow er tra i n system ;D yna m ic si mu lation1 引言车辆传动系统的动态特性是指动力传动系统随时间变化所表现出的动力学性能。
E和ADAMS的变速器动力学仿真的开题报告
基于PRO/E和ADAMS的变速器动力学仿真的开题报告
1. 题目
基于PRO/E和ADAMS的变速器动力学仿真
2. 研究背景
随着汽车工业的发展，变速器已成为汽车的重要组成部分，对汽车的性能和经济性有着重要影响。
因此，对变速器的设计和优化显得尤为重要。
传统的变速器设计中，需要进行大量的试验和实验室测试，而这种方法显然不仅耗时费力，而且成本高昂。
因此采用仿真技术对变速器进行动力学仿真已成为一种更为可行的方法。
3. 研究目的
本研究旨在建立变速器的动力学模型，并通过PRO/E和ADAMS软件对其进行仿真分析，验证模型的可靠性和精度，并进一步探究不同参数对变速器性能的影响，为变速器的设计和优化提供支持。
4. 研究内容
(1) 变速器的构建与建模
(2) 变速器动力学仿真模型的建立
(3) 变速器在不同工况下的仿真分析与优化
(4) 对仿真结果进行分析比较，验证模型的可靠性和精度
(5) 讨论变速器设计优化的思路与方法
5. 研究方法
(1) 建立变速器的三维模型并进行数据采集
(2) 建立变速器动力学模型，设置仿真参数
(3) 进行仿真测试，并记录仿真结果
(4) 分析比较仿真结果，得出结论
6. 预期成果
(1) 建立变速器动力学仿真模型及相关数据
(2) 模拟不同工况下变速器的运行状态，得出相关仿真数据
(3) 对仿真结果进行分析，得出变速器设计与优化的思路和方法
7. 研究意义
本研究的实现将有助于提高变速器的设计和优化水平，减少试验与开发成本，缩短设计周期，提高汽车工业的竞争力。
此外，该研究还有利于近期对汽车行业提出的节能减排要求的解决方案的研发。
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息，所以必须给各个构件赋予材料Ｉ 。 其 中 ，箱 体 材 料 定 义 为 灰 口铸 铁 ＨＴ２ ５ ０，
ｐ＝ ６ ． ８ Ｘ １ ０ ｋ ｇ ／ ｍ ，弹 性 模 量Ｅ ＝ Ｉ ． ４ １ Ｘ ｅ １ １ Ｐ ａ ， 泊松
摘
要 ：以Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ 软件为基础 ，通过在 三维 软件 中建立变速器的三维装配模型 ，导人Ａ Ｄ Ａ Ｍ Ｓ 中建立了 变 速箱传 动系统 的多体 动力学模 型 ，进行传 动系统 动力学仿 真分析 ，得到 了齿 轮间的动 态啮 合 力 ，各 轴承对箱 体的作 用力 ，并 通过理论 计算验证 了仿真结 果的正确 性 。为进 一步进行 强 度校 核 ，优化设计 、故障诊 断和振动 噪声分析 提供 了重要的参考依据。
设 置好 的分 析模 型如 图２ 所示。
比 ｕ＝ Ｏ ． ２ ８ 。
好 的模 型转 化 为 别的 格 式导 入 ￣ Ｊ Ｉ ＡＤ ＡＭＳ 中 。其 中 Ｉ ＧＥ Ｓ 、ｐ ａ ｒ ａ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ 和ｓ ｔ ｐ 格 式都 可 以导 入 ￣ ］ Ｉ ＡＤＡＭＳ
齿 轮 和 轴 的 材 料 定 义 为 ４ ５钢 ， ｐ＝ ７ ． ８ ５ Ｘ １ ０ ｋ ｇ ／ ｍ ，弹性 模 量Ｅ ＝ ２ ． ０ ７ ×ｅ ｔ ｌ Ｐ ａ ，泊
ｌ
— — — —
ｌ Ｉ ５ 似
制 造软 件
一 ＝＿ ＿—一 ０ 巳 — —— 一 二
基于Ａ Ｄ ＡＭＳ 的变速箱传动 系统 动力学分析研究
Ｄｙ ｎａｍ ｉ ｃ ａｎ ａｌ ｙ ｓｉ ｓ ｏｆ ｇｅａｒ ｍ ｅｓｈ ｂａｓ ｅｄ ｏｎ Ａ 队 Ｍ Ｓ
松比 １ ． ｔ ＝ ０ ． ２ ７ 。
收稿 日期：２ ０ １ ３ － ０ ３ － ２ ７ 基 金项 目：科技 部科技型创新基金项 目资助 （ １ ２ Ｃ ２ ６ ２ １ ３ ３ ０ ２ ７ ４ １ ） 作者简介：牛冠男 （ １ ９ ８ ７一），男，河南唐河人 ，研 究生 ，主要从事变速箱振动噪声的分析和优化 。
０ 引言
变 速 箱 是汽 车 工 业 中 常 用 的部 件 ，变 速 箱 传 动 系统 的动 力 学性 能 对 变 速 箱 的工 作 状 况 、振 动 噪 声 以及 汽 车 的性 能 有 重 要 影 响 ， 因此 研 究变 速 中 ， 由于 ｐ ａ ｒ ａ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ 格 式 可 以很 好 的保 留模 型 的 特 征 ， 防止数 据 丢失 ，所 以将 建立 好 的三 维模 型转 化 为ｐ ａ ｒ ａ ｓ ｉ ｌ ｉ ｄ 格 式导 入ＡＤ ＡＭＳ 中。
牛冠男 ，鲁聪达 ，吴建华
Ｎ Ｊ Ｕ Ｇｕ ａ ｒ ｌ — ｎ ａ ｎ。 ，Ｌ Ｕ Ｃｏ ｎ ｇ ． ｄ ａ。 ，ＷＵ Ｊ ｉ ａ ｎ — ｈ ｕ ａ
（ １ ． 浙江工业大学 特种装备制造与先进加 工技术教 育部重点实验室 ，杭州 ３ １ ０ ０ １ ４ ； ２ ． 杭州南华汽车配件有 限公 司，杭 州 ３ １ １ １ １ ５ ）
变 速 器 各构 件 之 间 的约 束 关 系 输 入 轴 常啮合齿轮Ｚ １ 中 间轴 四 档 齿轮 Ｚ ３ 输 出轴 箱 座 常 啮 合 齿 轮Ｚ ２ 箱座 四 档齿 轮 ｚ ４ 箱 座 旋 转 副 接 触 副 旋 转 副 接 触 副 旋 转 副
匐 化
图 １ 变 速器 三维 模型
２ 变速箱 传动 系统 多体动 力学模 型
的建 立
２ ． １ 定 义构 件 的材料
由于从 Ｐ ＲＯ ／ Ｅ中导 入 的 模 型 构 件 没 有 材 料 信
１ 建 立 变 速 器 的 三 维 模 型 ， 导 入
ＡＤＡＭ Ｓ
本 文 的 变 速 箱为 三 轴 五 档 手 动 变 速 箱 ，有 四 个前 进 档 和一 个倒 挡 ， 由于ＡＤＡＭＳ 软件 建 立 复杂 模型 的能 力相 对 比较 薄 弱ｐ ］ ，所 以 先在其 他 的 三维 软件 中建立 模 型 后 ，再导 入 Ａ ＤＡＭＳ 中进 行 分 析 。
文章编 号 ：１ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ （ ２ ０ １ ３ ） １ １ （ 下） －０ ０ ０ ７ — ０ ３
关键词 ： 变 速器 ；Ａ Ｄ Ａ ＭＳ ； 多体 动力学 ；仿真分析 中图分 类号 ：Ｔ Ｐ１ ３ ２ 文献标 识码 ：Ａ
Ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ］ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ９ － ０ １ ３ ４ ． ２ ０ １ ３ ． １ １ （ 下） ． ０ ３ Βιβλιοθήκη 第３ ５ 卷 第１ １ 期
２ ０ １ ３ － １ １ （ 下） ［ ７ １
务Ｉ
２ ． ２ 添加 约束
在 定 义 完 材 料 之 后 ，按 照 各 个 构 件 之 间 的运 动 关 系 定 义 约 束 ，添 加 运 动 副 。各 构 件 约 束关 系
如表１ 所示。
表１ 各个构件之间的约束关系
箱 传动 系统 的动 力 学性 能具 有重 要 的工程 价 值ｕ 。
本 文 以Ｐ ＲＯ ／ Ｅ和ＡＤ ＡＭＳ 软 件 为 平 台 ，建 立 了
变 速 箱 传 动 系统 的 多体 动 力 学模 型 ，对 变 速 箱传 动 系 统 进 行 了动 力 学 分 析 ，得 到 了工 作 齿 轮 之 间 的 动 态 啮 合 力 以及 变 速 箱 工 作 时 各 轴 承 对 箱 体 的 作 用 力 ，并 通 过 计 算 验 证 了仿 真 分 析 结 果 的正 确 性 ，为 变 速 箱 进 一 步 的 优 化 设 计 和 振 动 噪 声 分 析 提 供 了重 要 的依据 。