汽车轮边减速器的运动仿真与分析
减速器选型优化设计及性能仿真分析
减速器选型优化设计及性能仿真分析在机械传动系统中，减速器是一种常见而重要的元件，用于降低旋转部件的转速并提供所需的扭矩输出。
减速器的选型和设计对于机械系统的性能和效率起着至关重要的作用。
在本文中，我们将讨论如何进行减速器的选型优化设计，并使用性能仿真分析工具验证设计的有效性。
一、减速器选型优化设计1. 准确确定需求：在进行减速器选型之前，我们首先需要准确确定系统的需求，包括所需的输出转矩、转速范围、工作环境条件等。
这些需求将直接影响减速器的选型和设计参数。
2. 确定减速器类型：根据系统需求和应用场景，选择适当的减速器类型。
常见的减速器类型包括齿轮减速器、带传动减速器、蜗轮蜗杆减速器等。
每种减速器类型都有其优缺点，需要综合考虑系统需求并选择最合适的类型。
3. 计算传动比：传动比是减速器设计中的重要参数，可以通过系统所需的输入转矩和输出转矩来计算得出。
传动比的选择应平衡系统的性能和工作效率，避免过大或过小的传动比对系统性能的影响。
4. 选取材料和制造工艺：减速器的材料和制造工艺对其性能和寿命有着重要影响。
根据工作环境条件和系统需求，选择适当的材料和制造工艺，以确保减速器能够在长期运行中保持良好的性能。
二、性能仿真分析1. 建立减速器模型：利用性能仿真软件，建立准确的减速器模型。
模型应包括减速器的各个部件、传动比、材料特性等。
2. 引入工作条件：在仿真软件中导入系统的工作条件，包括输入转矩、转速、工作环境等。
根据实际情况，设置仿真的时间和步长，以获得准确的仿真结果。
3. 进行性能分析：通过仿真软件对减速器进行性能分析，包括输入输出转矩、转速、效率等。
分析结果将直观地展示减速器在不同工况下的性能表现，并帮助我们优化设计，提高系统的效率和可靠性。
4. 优化设计：根据性能分析的结果，我们可以针对性地进行优化设计。
例如，通过调整传动比、改变材料或采用特殊的润滑方式等，以提高减速器的性能和寿命。
5. 仿真验证：对优化后的设计进行再次仿真验证，以确保设计的有效性。
电动汽车轮边减速器设计与分析
摘要电动汽车是一种以电能作为动力来源的非轨道承载车辆，因其“节能高效、低碳环保”的突出优势，在我国汽车市场消费中占据相当一部分比例，也正是如此，围绕电动汽车进行的研究变得炙手可热。
对于电动汽车而言，轮边驱动技术是传动系统的核心要素，基本特点是电动机输出的动力经过中间传动机构传到轮边减速器，轮边减速器对驱动力进行调节，以实现减速增扭的目的，因此这一技术在重型机械、矿山车辆、载货汽车等车辆上广泛应用。
本文以电动汽车轮边减速器作为研究对象，介绍了轮边减速器的发展现状、总体构造、工作原理等内容，并且根据轮边减速器的工作条件与要求，以缩小结构尺寸，增大减速比为切入点，对整个传动方案和关键零部件进行了设计校核，并且借助有限元对总体结构强度进行了仿真分析。
关键词：电动汽车；轮边减速器；结构设计；仿真分析AbstractElectric vehicle (EV) is a kind of non rail carrying vehicle with electric energy as its power source. Because of its outstanding advantages of "energy saving, high efficiency, low carbon and environmental protection", it accounts for a considerable proportion in the consumption of the automobile market in China. So, the research on EV has become hot. For electric vehicles, the wheel drive technology is the core element of the transmission system. The basic feature is that the power output by the motor is transmitted to the wheel reducer through the intermediate transmission mechanism. The wheel reducer adjusts the driving force to achieve the purpose of reducing speed and increasing torque. Therefore, this technology is widely used in heavy machinery, mining vehicles, trucks and other vehicles.This paper takes the wheel reducer of electric vehicle as the research object, introduces the development status, overall structure, working principle and other contents of the wheel reducer, and according to the working conditions and requirements of the wheel reducer, taking reducing the structure size and increasing the reduction ratio as the breakthrough point, designs and checks the whole transmission scheme and key parts, and uses the finite element to strengthen the overall structure The simulation analysis is carried out.Key words: electric vehicle; wheel reducer; structural design; simulation analysis。
减速器运动仿真课程设计
减速器运动仿真课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解减速器的基本原理和运动特性，掌握减速器在机械系统中的应用。
2. 学生能够运用物理知识和数学方法，分析减速器运动过程中的速度、加速度和位移等参数。
3. 学生能掌握减速器运动仿真的基本步骤和方法，理解仿真软件的操作原理。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行减速器零件的设计与绘制。
2. 学生能够利用运动仿真软件，构建减速器模型，进行运动仿真分析。
3. 学生能够分析仿真结果，提出优化方案，提高减速器的性能。
情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对机械设计和运动仿真的兴趣，增强对工程技术的认识。
2. 学生能够树立正确的工程观念，认识到团队合作的重要性，培养协作解决问题的能力。
3. 学生能够关注减速器在工程实际中的应用，关注科技创新，提高社会责任感和使命感。
课程性质分析：本课程为高二年级机械设计与制造课程的一部分，以实践性和实用性为主，注重培养学生的动手能力和工程思维。
学生特点分析：高二学生在知识储备和操作技能方面具备一定的基础，对新鲜事物充满好奇，具备较强的学习意愿和探究精神。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，提高学生的操作技能和问题解决能力，培养学生良好的工程素养。
通过分解课程目标，使学生在完成具体学习成果的过程中，达到课程目标的要求。
二、教学内容1. 理论知识：- 减速器原理：介绍减速器的工作原理、类型及减速比的计算。
- 机械运动学：回顾速度、加速度、位移等基本概念，分析减速器运动过程。
2. 实践操作：- CAD软件应用：学习CAD软件的基本操作，完成减速器零件的设计与绘制。
- 运动仿真软件应用：掌握运动仿真软件的基本操作，构建减速器模型，进行运动仿真分析。
3. 教学大纲：- 第一周：学习减速器原理，进行减速器类型及减速比的计算练习。
- 第二周：复习机械运动学基础知识，分析减速器运动过程。
- 第三周：CAD软件教学，指导学生完成减速器零件设计与绘制。
减速器性能优化设计及动力学仿真分析
减速器性能优化设计及动力学仿真分析在工程设计中，减速器扮演着至关重要的角色。
减速器能够将高速旋转的输入轴转换成低速大扭矩输出轴，广泛应用于各个领域，例如机械制造、航空航天、汽车工业等。
为了提高减速器的性能和可靠性，优化设计和动力学仿真分析成为必不可少的工作。
一、减速器性能优化设计1.设计目标的设定在进行减速器性能优化设计之前，我们首先需要明确设计目标。
设计目标可以包括传动效率的提高、承载能力的增加、噪音和振动的降低等。
2.材料选择和结构设计减速器的性能受到材料选择和结构设计的影响。
合理选择材料可以提高减速器的强度和耐久性，同时减小重量和成本。
结构设计需要考虑传动性能、紧凑性和装配性等因素。
3.齿轮副的优化设计齿轮副是减速器的核心部件，其设计对减速器性能起着决定性的影响。
通过选择合适的齿轮模数、齿数、齿形和齿向等参数，可以实现传动效率的最大化和噪音的最小化。
4.润滑和密封设计减速器在运行过程中需要进行润滑和密封。
恰当的润滑和密封设计可以减小齿轮与轴承之间的摩擦和磨损，延长减速器的使用寿命。
二、动力学仿真分析1.建立减速器的动力学模型动力学仿真分析是通过建立减速器的数学模型，模拟减速器在不同工况下的运动和力学特性。
根据设计和实际参数，可以建立各个部件的质量、惯性矩和刚度等参数，以及齿轮副的传动比、啮合刚度等参数，进而建立整个减速器的动力学模型。
2.动力学仿真参数的选择在进行动力学仿真分析之前，需要选择合适的仿真参数。
例如，输入轴的转速和扭矩、载荷的大小和方向、润滑条件等。
选择合适的仿真参数可以更好地反映实际工况下的减速器性能。
3.分析减速器的动态特性通过动力学仿真分析，可以得到减速器的动态特性。
包括扭矩传递特性、振动和噪音特性、轴承的受力和寿命等。
通过对动态特性的分析，可以评估减速器在不同工况下的性能表现，并针对性地进行优化设计。
4.动力学仿真结果的分析和优化分析动力学仿真结果，可以发现减速器存在的问题和不足之处，并针对性地进行优化设计。
轮边减速器行星齿轮机构仿真分析与试验研究
轮边减速器行星齿轮机构仿真分析与试验研究余东身份证号码：3302821983****3672摘要：轮边减速器作为重型汽车驱动桥的二级减速机构，一般安装在轮毂的中央。
轮边减速器机构可以明显减小位于车桥中部的主减速器的整体尺寸，保证车辆有足够的离地间隙，广泛应用于越野能力较高的重型卡车。
轮边减速器采用行星齿轮机构，一般采用直齿圆柱行星齿轮。
由于行星齿轮机构是最后一级减速机构，其承载扭矩很大，工作过程中轮齿接触应力可能过大，容易造成点蚀、剥落、轮齿变形甚至断齿等问题。
因此，轮齿之间的接触和碰撞对其强度是一个极大的考验。
关键词：轮边减速器；行星齿轮机构；仿真分析；试验研究；行星齿轮机构是轮边减速器的关键部件。
以某公司新开发的轮边减速器为模型，在SolidWorks中建立其三维模型，运用ANSYS Workbench有限元分析软件对其进行接触应力分析，查找其薄弱环节。
仿真分析结果与台架试验结果基本一致，为轮边减速器的设计提供参考。
一、减速器动力学分析1.齿轮传动动力学研究现状。
近年来，人们围绕齿轮动力学开展了深入的研究并相继提出了扭转型模型、啮合耦合型模型和转子耦合型模型等几种更为复杂的动力学分析模型，模型中考虑了时变啮合刚度、系统中各组成元件的非线性、轮齿间摩擦力、阻尼以及激励效应。
研究了参数激励和齿侧间隙的相互作用，用摄动方法研究了一对齿轮副中存在的跳跃、超谐波振动、亚谐波振动、混沌等复杂的非线性现象。
分析了齿轮副表面误差及安装误差等对齿轮动态性能的影响。
利用机械振动理论、动力分析有限元法，结合齿轮啮合理论，配合有关试验手段，研究斜齿轮系统耦合振动的动力学建模问题，同时进行了结合部参数识别。
模型的求解方法主要有两种，一是解析法，这种方法不追求模型的精细化，只研究单自由度或自由度较少的多自由度的系统，主要目的在于揭示齿轮传动中的各种复杂的非线性动力学现象。
另一种方法是数值方法，主要用于自由度较多的系统，追求精细的数学模型，以使其分析结果更接近实际。
减速器产品数字化设计及仿真分析
减速器产品数字化设计及仿真分析随着科技的不断发展和应用领域的拓展，数字化设计在各个行业中扮演着愈发重要的角色。
对于减速器产品而言，数字化设计及仿真分析更是至关重要。
本文将从减速器产品数字化设计的必要性和优势、数字化设计的具体步骤以及仿真分析的应用领域等方面进行探讨。
一、减速器产品数字化设计的必要性和优势数字化设计作为现代设计的重要手段之一，对于减速器产品而言具有以下几个必要性和优势：1. 提高设计效率：传统的减速器产品设计往往需要大量的实物模型制作及试验验证，耗时且成本高昂。
而数字化设计可以通过计算机模拟实现产品设计与开发过程的快速迭代，提高设计效率。
2. 降低开发成本：数字化设计所需的资源相较于传统方式更为节省，如计算机软硬件设备的使用成本、材料及试验设备的成本等。
同时，通过数字化设计可以更早地发现潜在的设计问题，减少开发过程中的错误造成的损失。
3. 提升产品质量：数字化设计可以辅助设计师在设计阶段对产品各部分进行全面、准确的分析，包括受力分析、摩擦损耗分析等，从而优化产品结构、材料及工艺，提升产品的性能和质量。
4. 加速产品更新换代：数字化设计可以促进不同产品版本之间的迭代和演进。
设计师可以更快地进行改进和优化，推出更先进、更符合市场需求的产品。
二、减速器产品数字化设计的具体步骤减速器产品数字化设计包括以下主要步骤：1. 建立产品模型：使用计算机辅助设计(CAD)软件，建立减速器产品的三维模型。
根据产品的功能需求和空间限制，绘制各零部件的形状与尺寸。
2. 设计参数确定：根据产品使用环境和使用要求，确定减速器产品的设计参数，包括传动比、额定扭矩、材料选择等。
通过CAD软件进行参数的输入与修改。
3. 受力分析：利用有限元分析(FEA)等软件对减速器产品进行受力分析，检验产品在不同工况下的稳定性和强度。
优化产品结构以满足设计要求。
4. 运动仿真：借助多体动力学(MBD)仿真软件对减速器产品进行运动仿真。
减速器运动仿真报告
运动仿真文字报告
减速器装配好以后，将进行运动仿真，主要是仿真一对齿轮的运动过程，直观的观察减速器的运动，有助于了解减速器的工作状态。
本次仿真采用proe来操作，其运动仿真的具体步骤如下：
1在【应用程序】中选择机构，进入仿真界面
2定义齿轮副连接
分别定义两个齿轮的连接关系，定义齿轮比，形成齿轮的运动关系
3添加运动
给齿轮轴添加转动马达，例如：v=20m/s
4机构分析
添加电机运动时间，进行仿真齿轮的运动
5录制视频
点击回放，在【动画】对话框中，选择捕获，选择MPEG格式保存视频，完成运
动仿真。
行星式轮边减速器的运动仿真分析
目录1.绪论 (1)1.1CATIA软件介绍 (1)1.2ADAMS软件介绍 (1)1.3S IM D ESIGNER软件介绍 (2)1.4本次课程设计的主要内容及目的 (3)2. 行星轮式轮边减速器的建模 (4)2.1太阳轮建模 (4)2.2行星齿轮建模 (6)2.3行星架建模 (7)2.4齿圈建模 (10)2.5输入轴建模 (11)3. 行星轮式轮边减速器的装配 (13)3.1将各部件的导入CATIA装配模块并利用约束命令确定位置关系 (13)4.将CATIA装配图导入ADAMS (14)5行星轮式轮边减速器的ADMAS的运动学仿真 (15)5.1对轮边减速器施加约束 (15)5.2运动学仿真结果 (15)5.3结果分析 (16)结束语 (17)参考文献 (18)1.绪论1.1 CATIA软件介绍CATIA的全称为Computer Aided Three Dimensional Interaction Application System （计算机辅助三维／二维交互式应用系统），是由法国达索系统公司（Dassault Systemes，DS）开发的集成了CAD、CAM和CAE的大型软件，凭借其突出的技术优势在制造业的各个领域得到了广泛的应用，成为全球制造业的主流设计软件。
利用CATIA中的机械设计中零部件设计模块进行三维建模，所画图形一目了然；用线框与线条模块进行曲面设计；所做图形清晰流畅。
CATIA已经成了汽车工业CAD/CAM的事实标准，欧洲、北美和亚洲的顶尖汽车制造商纷纷采用其作为核心系统。
在航空工业领域，空中客车公司、Pratt&Whimey、EADS、洛克西德马丁、美国联合航空公司、达索航空等都选用CATIA进行新产品设计。
著名的丰田汽车公司、VOLVO卡车、TODA赛车等都从其他系统转到CATIA进行新产品的设计。
电子家电行业的索尼、三洋、松下、先锋、伊莱克斯、香港亚伦，船舶行业的IHl、NKK、烟台莱福士造船厂，机车行业的阿尔斯通、邦巴迪、西门子，消费品行业的可口可乐、Evian、Swatch，轮胎行业的固特异、米其林以及机械各行业等，CATIA的客户遍及世界各地。
汽车轮边减速器的运动仿真与分析设计
编号毕业设计（论文）题目汽车轮边减速器运动仿真与分析二级学院重庆汽车学院专业车辆工程班级09454学生姓名学号指导教师职称副教授时间2013/5/31目录摘要 (I)Abstract (I)第一章绪论 (1)1.1课题研究的目的及其意义 (1)1.2课题研究的内容 (3)第二章. 行星齿轮轮边减速器工作原理 (5)2.1 行星齿轮轮边减速器结构结构 (5)第三章汽车行星齿轮轮边减速器模型建立 (6)第四章汽车行星齿轮轮边减速器模型ADAMS运动仿真及动力学分析 (10)4.1运动仿真： (10)4.2动力学特性： (14)4.3动力学特性分析： (15)第五章结构模态分析 (17)5.1 ANSYS模态分析理论 (17)5.2 有限元模型建立 (18)5.3模型模态求解和分析 (21)全文总结 (25)致谢 (28)参考文献 (29)摘要汽车轮边减速器是重型汽车的重要运动件，减速器的好坏很大程度上作用着重型汽车的动力学和稳定性。
本文以行星齿轮减速器为研究对象。
首先，分析了该减速器的结构形式，进行了正确的选择。
其次，通过CATIA三维图形软件绘制出行星齿轮轮边减速器机构的CAD图形，并完成零件装配。
然后通过通用接口导入到ADAMS虚拟样机,在ADAMS 里面对各个零件添加正确的约束及运动副并进行仿真得到运动特性和动力学特性。
通过CATIA与ANSYS的通用接口将模型导入到ANSYS软件里面，对该模型进行处理划分网格。
利用ANSYS里面的模态分析处理程序，对该连杆进行模态分析，从而得到构件的模态变形图和沿不通方向的位移场分布图。
关键词：行星齿轮减速器；运动仿真；动力学特性；模态分析；AbstractAutomotive wheel reducer is an important heavy vehicles moving parts, reducer good or bad largely focused on the role of cars dynamics and stability. In this paper, the planetary gear reducer for the study. First, the analysis of the reducer structure, were the right choice. Secondly, through the CATIA 3D graphics software draw planetary gear wheel reducer institutions CAD drawings, and complete parts assembly. Then through a common interface into ADAMS virtual prototype, in which the various parts ADAMS add the correct constraintsand deputy campaign and conduct simulated motion characteristics and dynamics.CATIA and ANSYS through a common interface to import the model into ANSYS software inside, the model is processed mesh. Using ANSYS modal analysis inside the handler, modal analysis of the connecting rod, resulting in component modal deformation maps and directions along the barrier displacement field distribution.Key word: Planetary gear reducer；Motion simulation;Dynamics；Modal analysis;第一章绪论1.1课题研究的目的及其意义(1)一、课题研究背景重型汽车轮边减速器多以行星齿轮为主，世界上的一些发达国家，如日本、瑞典、俄罗斯和美国等，对行星齿轮传动的研究、生产和应用都十分重视，在传动性能、传递功率、结构优化、转矩等方面均处于领先地位。
基于ADAMS的轮边减速器动力学分析
速 器 的模 型进 行简 化 ． 省 略 支 撑 行 星 轮 的 轴 承、 隔套及 孔 用挡 圈等 零件 ． 这 种 简 化 对 行 星 齿 轮 减 速 器 的 动 力 学 仿 真 的 影 响 较 小 运 用 三 维设 计软 件 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ对 系 统 进 行 建 模 。
２ 数 据 转 换
在 Ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ Ｗｏ ｒ ｋ ｓ中 装 配 好 三 维 实 体 模 型 后 ． 将 模 型 定 义为 Ｐ ａ ｒ ａ ｓ ｏ ｌ ｉ ｄ 文 件 格 式 ． 在 ＡＤＡＭＳ 中 通 过 Ｆ ｉ ｌ ｅ ／ Ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ 选 项输 入 Ｃ ＡＤ 几 何 模 型 。齿 轮 材 料 选 用 的 是 合 金钢 ： 弹性模 量 １ ９ ０ ＧＰ ａ ， 泊松比 ０ ． ２ ６； 密度 ７ ＿ ３ ｔ ／ ｍ３ 。 根 据 齿 轮传 动 的运 动规 律 。 本 系 统 加 入 的 约 束 和 载 荷 为： （ １ ）大 小 行 星 轮 固 连 。 所 有 齿 轮施 加 旋转 副 ， 在 齿 轮 啮合 处 添加 齿轮 副 ． 机架 为 地 ； （ ２ ）在 齿 轮 副 之 间 施 加 接 触 碰 撞 力 ，以仿 真 齿 轮 啮 合 传 动 ； （ ３ ）在 太 阳 轮 的 转 动 副 上 施 加 恒 定 的转 速 驱 动 ． 内 齿 圈 转 动 副 上 加
产 生 。 而 汽 车 的设 计 要 求 是 振 动 小 、 舒适 性 高 ． 这 就 需
要 设 计 者 在 设 计 中 建 立 精 准 的 模 型 来 分 析 齿 轮 的 动 态
特性 。
行 星 齿 轮 在 传 动 中通 常 采 用 均 载 机 构 来 补 偿 不 可 避免 的制 造误 差 ． 以 均 衡 各 行 星 轮 传 递 的 载 荷 行 星 齿 轮 的 均 载 机 构 分 为 基 本 构 件 浮 动 的 均 载 机 构 、 弹 性 件 均 载 机 构 、行 星 轮 自动 调 位 均 载 机 构 和 杠 杆 联 动 均 载 机 构 等 。在 传 动 扭 矩 比 较 大 的 情 况 下 ， ＮＷ 型 行 星 传 动 通 常采 用 太 阳轮进 行 浮动 。 ＡＤＡＭＳ￣ ２ ］ 是 虚 拟 样 机 分 析 软 件 ．它 具 有 强 大 的 动 力 学 仿 真 和 后 处 理 功 能 ．对 模 型 进 行 动 力 学 仿 真 。得 到其 冲击 力 变 化 曲线 ． 并 对 其 进 行 分 析 ．为 动 态 特 性 优 化 提 供 理 论 指 导
减速器的设计与仿真
设计题目:减速器的设计与仿真设计内容和要求:1、拟定分析传动装置的传动方案。
2、电动机的选择。
3、传动装置的运动参数的动力参数的计算。
4、传动件及轴的设计计算。
5、轴承、键的选择及校核，减速器的润滑和密封的选择。
6、减速器的结构及附件设计。
7、绘制装配图和零件图。
8、培养撰写论文的能力。
1. 减速器的概念及一些减速器介绍1．1 减速器的概念减速器是一种由封闭在刚性壳体内的齿轮转动、蜗杆转动、齿轮－蜗杆转动所组成的独立部件，常用作原动件与工作机之间的减速器转动装置。
在少数场合也用作增速的传动装置，这时就称为减速器。
常用的齿轮及蜗杆减速器按其传动及结构特点，大致可分为三类：（1）齿轮减速器，主要有圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆柱齿轮减速器三种。
（2）蜗杆减速器，主要有圆柱蜗杆减速器、圆弧齿蜗杆减速器、锥蜗杆减速器和蜗杆－齿轮减速器。
（3）行星减速器，主要有渐开线行星减速器、摆线针轮减速器和谐波减速器等。
1．2 常用减速器的主要类型、特点和应用齿轮减速器按减速齿轮的级数可分为单级、二级、三级和多级减速器几种；按轴在空间的互相装配方式可分为立式和卧式减速器；可分为展开式、同轴式和分流式减速器等。
单级圆柱减速器的最大传动比一般为ｉmax=8～10，作此限制主要为外轮廓尺寸过大。
若要求ｉ>10时，就要采用二级圆柱齿轮减速器。
二级圆柱齿轮减速器应用于i =8～50级高，低速级的中心距和α∑＝250～400mm的情况下。
二级圆柱齿轮减速器，它结构简单，可根据需要选择输入轴端和输出端的位置。
分流式圆柱齿轮减速器的轴可向任意一边伸出，便于传动装置的总体配置，分流级的齿轮均做成斜齿，一边左旋，另一边右旋以抵消轴向力。
同轴式二级圆柱减速器，它的径向尺寸紧凑，轴向尺寸较大，常用于要求输入轴端和输出轴端在同一轴线上的情况。
三级圆柱减速器，用于要求传动比较大的场合。
单级圆柱减速器和二级圆锥减速器，用于需要输入轴成90o配置的传动中。
某商用车轮边减速器驱动桥仿真分析
某商用车轮边减速器驱动桥仿真分析袁菲厦门工学院机械与制造工程学院，福建厦门361021摘要：主要对某商用车的驱动桥进行研究，在给定所需参数和要求下，运用三维实体模拟软件inventor 以及有限元分析软件ANSYS 等，对其进行三维建模并仿真分析，完成校验。
关键词：轮边减速器；ANSYS 校核；inventor 建模；仿真分析中图分类号：TD50文献标识码：A文章编号：2095-7734（2018）03-0009-02汽车驱动桥结果有很多种，有多轴联动的也有单轴的，但是在大多数中重型卡车中的驱动桥主减一般有为双曲线锥齿轮副主减或是结合轮边减速的分开式主减速系统。
本文的设计对象为某品牌商用车的驱动桥。
1驱动桥inventor 三维建模Inventor 是一款强大的三维实体模拟软件，它能够很好的与AutoCAD 兼容，还具备多种功能。
本文的建模流程利用三维实体模拟软件Inventor 来展示驱动桥中主要零部件的设计，对垫片、螺母等比较细节的模型则没有进行展示。
1.1主减速器主动锥齿轮轴结构及建模对主减速器主动锥齿轮轴进行三维建模，主动锥齿轮与轴为一体，轴端部的花键与主动锥齿轮叉形凸缘相连接。
1.2主减速器从动锥齿轮结构及建模对主减速器从动锥齿轮进行三维建模，螺纹孔用于与差速器壳相连，从动锥齿轮单独为一个零件，它与主动锥齿轮相啮合就组成了弧齿锥齿轮副，作为中央减速器。
1.3差速器结构及建模对差速器进行三维建模，差速器右壳与左壳之间有差异，因为右壳需要与从动锥齿轮相连，并作为带动差速器行星齿轮轴转动的动力输入源。
半轴齿轮分别与左右半轴通过花键相连接，4个差速器行星齿轮与半轴齿轮啮合。
1.4轮边减速器行星齿轮系统结构及建模对轮边减速器行星齿轮系统进行三维建模。
1.5带轮边减速器的驱动桥总体装配结构及建模带轮边减速器的驱动桥总体装配三维模型如图1所示，图中颜色不代表其材质颜色，只是方便观察而改变了颜色，其材质还是按前文设计中的要求给定。
轿车轮边缓速器制动过程的仿真分析
其 中： Ｐ为制动盘的电阻率 ， 单位 为 Ｑ・ ； ｏ ｍ ｍ Ｖｌ ｅ ｕ
为磁极 映射下 的转子 盘 的体积 ， 单位 为 ｍ ． ３
制动力 矩 的表 达式 为 ：
缓速器 利用这种原理 消耗和转化 汽车运动 的动
ｌ ９
ｒ ．． ．． ．Ｌ
一
６— ０
、ｌＩ●，
．
＋
６— ０
…
． ５
＋
［ 卜 式 ］
（） ７
一 一 ” ，
（） ９
其 中 ： 为车 轮 的转 动惯 量 ， 位 为 ・ ２ 为道 ． ， 单 Ｉ； ｎ 路附 着 系数 ； 为 轮 胎 的 角 速 度 ， 位 为 ｒ ／ ； 单 ａ ｓｒ ｄ 为车 轮 的有效 半 径 ， 位 为 ｍ； ｂ 制 动器 制动 力 单 Ｔ为 矩 ， 位为 Ｎ・ ｒ 为车 轮 的法 向载荷 ， 位为 Ｎ； 单 ｍ； ｎ 单 为 汽车 的质量 ， 单位 为 ｋ ； 时 间 ， ｇ 为 单位 为 Ｓ ．
制 动钳 体
‘ 盯 Ｒ ×Ｂ） ，＝ （
（） １
摩 擦 块
车 桥 制 动 盘
铁 芯 线 圈
式 （ ） ： 为制 动 盘 的 电导 率 ， 位 为 Ｓｍ； 为 １中 单 ／ 制 动盘 的角速 度 ， 位为 ｒ ／ ； 为穿过 制 动盘 的 单 ａ ｓＢ ｄ
磁感应强度 ， 单位为 Ｔ 尺为磁极 中心线 与转 动盘 ；
的理论作进一步延伸 ， 使其模型也能适用于高速 状态［－］这 些 研 究 对 轮 边缓 速 器 的研 究 具 有 指 ２４， 导作用 ． 在国内， 尚未有开展轮边缓速器研究工作
典型轮系运动虚拟仿真实验实验报告
典型轮系运动虚拟仿真实验实验报告嘿，伙计们！今天我要给大家分享一下我最近做的一个超级酷炫的实验——典型轮系运动虚拟仿真实验。
这个实验可不是一般的好玩，它让我感受到了科技的魅力，也让我对机械运动有了更深入的了解。
好了，不多说了，让我们开始吧！让我给大家介绍一下这个实验的基本原理。
简单来说，就是通过计算机模拟机械系统的运动过程，让我们能够直观地观察和分析各种轮系运动的特点和规律。
这个实验涉及到了很多复杂的数学知识，比如微积分、线性代数等等，但是别担心，我会尽量用大家都能听懂的话来解释哦！接下来，我们就要进入实验的实际操作环节了。
我们需要搭建一个虚拟仿真环境。
这个环境里面有很多各种各样的机械部件，比如齿轮、轴、轴承等等。
我们需要把这些部件组装起来，形成一个完整的轮系系统。
然后，我们就可以开始输入各种运动参数，比如初始速度、加速度、转向角度等等，让轮系系统进行运动。
在实验过程中，我遇到了很多有趣的现象。
比如说，当轮系系统的某个部件损坏的时候，整个系统的运动就会受到影响；又比如说，当我改变轮系系统的结构，让它变得更加复杂的时候，它的运动特性也会发生很大的变化。
这些现象让我深刻地认识到了机械运动的复杂性和多样性。
在这个实验中我也学到了很多有用的知识。
比如说，我学会了如何使用计算机软件来进行数学建模和仿真分析；我还学会了如何阅读和理解复杂的技术文献，这对我以后的学习和工作都会有很大的帮助。
这个典型轮系运动虚拟仿真实验让我受益匪浅。
它不仅让我感受到了科技的魅力，还让我对机械运动有了更深入的了解。
我相信，只要我们勇于探索和实践，就一定能够在这个充满无限可能的时代里找到属于自己的位置！。
减速器仿真系统建模研究
减速器仿真系统建模研究减速器仿真系统建模研究减速器是一种广泛应用于机械传动系统中的装置，用于降低输入轴的转速并增加输出轴的转矩。
为了深入研究减速器的性能和设计参数对传动系统的影响，我们需要建立一个减速器仿真系统模型。
以下是一个逐步思考的步骤，用于建立减速器仿真系统模型：第一步：定义系统目标在开始建模之前，我们需要明确系统的目标。
例如，我们可以设定目标是优化减速器的效率，提高输出转矩的稳定性等。
第二步：收集减速器的设计参数和性能数据收集减速器的设计参数和性能数据，包括齿轮齿数、齿轮模数、传动比、齿轮材料等。
这些数据将有助于建立准确的仿真模型。
第三步：建立减速器的数学模型根据收集到的设计参数和性能数据，我们可以利用数学模型来描述减速器的运动学和力学特性。
例如，可以使用欧拉角和转子动力学方程来描述减速器的运动。
第四步：建立仿真系统利用所建立的数学模型，我们可以使用计算机软件来建立减速器仿真系统。
这个系统可以模拟减速器在不同工况下的运行情况，帮助我们理解减速器的性能。
第五步：验证模型在进行进一步的研究前，我们需要验证所建立的仿真系统模型的准确性。
这可以通过将模拟结果与实际测试数据进行比较来完成。
如果模型的预测结果与实验数据吻合，那么我们可以信任这个模型。
第六步：进行参数优化和敏感性分析一旦我们有一个可靠的减速器仿真系统模型，我们可以使用它来进行参数优化和敏感性分析。
通过改变输入参数，我们可以评估不同设计参数对减速器性能的影响，从而优化减速器的设计。
第七步：分析结果并得出结论最后，我们可以分析优化后的减速器模型的仿真结果，并得出结论。
根据分析结果，我们可以确定最佳的设计参数和工作条件，以满足系统的目标。
通过以上的步骤，我们可以建立一个准确的减速器仿真系统模型，并利用这个模型来研究减速器的性能和设计参数的影响。
这将为我们优化减速器的设计和改进机械传动系统提供有价值的参考。
基于CATIA减速器的设计与运动仿真
基于CATIA的减速器的设计与运动仿真摘要：计算机辅助技术CAD/CAE/CAM的日益发展和成熟，其应用范围也越来越广，由法国达索公司推出的CATIA高级计算机辅助设计、制造和分析软件，广泛应用于航天、汽车、造船和电子设备等行业，本文以CATIA为设计平台，不仅实现了齿轮的三维参数化造型，而且实现减速器传动机构的仿真，对其结构进行改进及优化，该设计可以有效降低成本，缩减产品的研发周期，提高了设计效率，为新产品的开发奠定了基础。
关键词：减速器；设计方法；CATIA；虚拟装配；运动仿真Design and Motion Simulation of the GEAR REDUCERBased on CATIAAbstract:Development of computer aided CAD/CAE/CAM technology are increasing and mature, it is used more widely, launched by the French Dassault advanced CATIA computer-aided design, manufacturing and analysis software, widely used in aerospace, automobile, shipbuilding and electronic equipment and other industries, this paper takes CATIA as the design platform, not only realizes the 3D parametric modeling of gear the simulation of reducer, and the transmission mechanism, the structure can be improved and optimized, this designment can effectively reduce costs, reduce the product development cycle, improve the design efficiency, laid the foundation for the development of a new product.Key word:GEAR REDUCER；Design Methods；CATIA；Virtual Assembling；Motion Simulation目录1绪论 (5)1.1本课题研究的背景 (5)近几年来，我国汽车工业的迅速发展给汽车零配件企业带来了新的挑战和机遇，同时对企业竞争力提出了更高的要求。
轿车轮边缓速器制动过程的仿真分析
轿车轮边缓速器制动过程的仿真分析
何仁; 丁福生; 马承广
【期刊名称】《《重庆理工大学学报（自然科学版）》》
【年(卷),期】2007(021)011
【摘要】介绍了轮边缓速器的结构和工作原理,基于Matlab/Simulink仿真技术,建立了轿车轮边缓速器的动力学模型,对轮边缓速器的制动过程进行仿真.根据速度信号对输入电流大小进行控制,使得汽车在高速情况下,轮边缓速器产生合适的制动力矩,并将轮胎的滑移率控制在最佳的滑移率附近,迅速降低汽车行驶速度,使汽车处于稳定的制动状态.通过与ABS的仿真结果对比,表明轮边缓速器具有良好的制动性能.
【总页数】4页(P17-20)
【作者】何仁; 丁福生; 马承广
【作者单位】江苏大学汽车与交通工程学院江苏镇江 212013
【正文语种】中文
【中图分类】U463.5
【相关文献】
1.基于simulink的液力缓速器制动力矩仿真分析 [J], 刘丽华
2.液力计算法及DFI-PID下液力缓速器恒力矩制动性能建模与仿真分析 [J], 罗天洪;贺海燕
3.基于simulink的液力缓速器制动力矩仿真分析 [J], 刘丽华
4.摩擦式制动器与非接触轮边缓速器集成系统仿真分析 [J], 何仁;刘存香
5.轿车轮边缓速器制动过程的仿真分析 [J], 何仁;丁福生;马承广
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轮边减速器毕业设计
轮边减速器毕业设计本文将介绍一个轮边减速器毕业设计的基础概念和设计过程，同时包含关键技术和结果分析，总字数约。
一、轮边减速器的基本概念轮边减速器是一种传动装置，通过减速运动的速度和提高扭矩输出。
它通过减少发动机的转速和增加驱动轮的扭矩输出来提高汽车牵引力和行驶的效率。
它包括多个齿轮和轮轴的组合，在汽车行驶中被称为二次电机以提供驱动力。
二、轮边减速器的设计在轮边减速器设计过程中，我们需要考虑的因素包括减速比、扭矩输出和效率。
减速比是指驱动轮的转速与发动机的转速之比，扭矩输出则是指减速器输出的扭矩大小，而效率则决定了减速器的能够快速传输扭矩的能力。
1.确定减速比减速比是轮边减速器设计中最关键的参数之一。
它决定了驱动轮的转速和发动机的转速之比。
减速比可以通过下列公式计算：Td= T1/N1∙N2 ∙η其中，Td表示减速器的扭矩输出；T1表示发动机输出的扭矩值；N1，N2表示两个齿轮的齿数；η表示减速器的效率。
2.确定齿轮配置齿轮配置是指通过设计齿数，使得减速器能够达到预期的减速比。
减速器一般由两个齿轮组成，可以通过计算齿轮的齿数和齿距来确定所需的减速比。
我们需要根据实际情况，选择适合的齿轮模数、齿数等参数。
3.确定效率减速器的效率将直接影响到扭矩输出和动力损失。
因此，在选择减速器材料和设计齿轮时，我们需要考虑减速器的效率。
提高减速器的效率一般操作是在摩擦力方面进行优化，主要包括以下几个方面：(1) 为减少轴承摩擦，我们需要减轻轮边减速器的负载及降低重量。
(2) 增加齿轮制造精度，改善齿轮摩擦。
(3) 采用新型润滑材料，减少润滑过程中因黏度使得机械能转化为热能的现象。
(4) 采用优化设计以及高精度耦合装配技术，提高减速器效率。
三、轮边减速器关键技术和结果分析轮边减速器的设计需要考虑很多因素，其中关键技术包括齿轮配对设计、轴承支撑、齿轮润滑等。
针对这些关键技术进行优化，减速器的性能可以得到有效提升。
通过本文的设计和仿真分析，我们得到了如下结论：1. 采用新型润滑材料可以明显改善减速器的效率，使其能够更快地向外提供驱动力，同时减少了摩擦，从而保证了减速器的长期运转。
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编号毕业设计（论文）题目汽车轮边减速器运动仿真与分析二级学院重庆汽车学院专业车辆工程班级09454学生姓名学号指导教师职称副教授时间2013/5/31目录摘要 (I)Abstract (I)第一章绪论 (1)1.1课题研究的目的及其意义 (1)1.2课题研究的内容 (2)第二章. 行星齿轮轮边减速器工作原理 (4)2.1 行星齿轮轮边减速器结构结构 (4)第三章汽车行星齿轮轮边减速器模型建立 (5)第四章汽车行星齿轮轮边减速器模型ADAMS运动仿真及动力学分析 (8)4.1运动仿真： (8)4.2动力学特性： (12)4.3动力学特性分析： (13)第五章结构模态分析 (15)5.1 ANSYS模态分析理论 (15)5.2 有限元模型建立 (16)5.3模型模态求解和分析 (18)全文总结 (22)致谢 (24)参考文献 (25)摘要汽车轮边减速器是重型汽车的重要运动件，减速器的好坏很大程度上作用着重型汽车的动力学和稳定性。
本文以行星齿轮减速器为研究对象。
首先，分析了该减速器的结构形式，进行了正确的选择。
其次，通过CATIA三维图形软件绘制出行星齿轮轮边减速器机构的CAD图形，并完成零件装配。
然后通过通用接口导入到ADAMS虚拟样机,在ADAMS里面对各个零件添加正确的约束及运动副并进行仿真得到运动特性和动力学特性。
通过CATIA与ANSYS的通用接口将模型导入到ANSYS软件里面，对该模型进行处理划分网格。
利用ANSYS里面的模态分析处理程序，对该连杆进行模态分析，从而得到构件的模态变形图和沿不通方向的位移场分布图。
关键词：行星齿轮减速器；运动仿真；动力学特性；模态分析；AbstractAutomotive wheel reducer is an important heavy vehicles moving parts, reducer good or bad largely focused on the role of cars dynamics and stability. In this paper, the planetary gear reducer for the study. First, the analysis of the reducer structure, were the right choice. Secondly, through the CATIA 3D graphics software draw planetary gear wheel reducer institutions CAD drawings, and complete parts assembly. Then through a common interface into ADAMS virtual prototype, in which the various parts ADAMS add the correct constraints and deputy campaign and conduct simulated motion characteristics and dynamics.CATIA and ANSYS through a common interface to import the model into ANSYS software inside, the model is processed mesh. Using ANSYS modal analysis inside the handler, modal analysis of the connecting rod, resulting in component modal deformation maps and directions along the barrier displacement field distribution.Key word: Planetary gear reducer；Motion simulation;Dynamics； Modal analysis;第一章绪论1.1课题研究的目的及其意义(1)一、课题研究背景重型汽车轮边减速器多以行星齿轮为主，世界上的一些发达国家，如日本、瑞典、俄罗斯和美国等，对行星齿轮传动的研究、生产和应用都十分重视，在传动性能、传递功率、结构优化、转矩等方面均处于领先地位。
发展比较快且取得一定科研成果的是在行星齿轮传动动力学方面。
近几年来，随着我国对制造业的扶持和资金的投入以及科学技术不断进步，机械科技人员经过不懈的努力以及技术引进和消化吸收，在行星齿轮理论研究和优化设计等方面取得了一定的研究成果，在行星齿轮传动非线性动力学模型和方程方面的研究是国内两个关于行星齿轮传动动力学的代表，他们的研究成果取得了一定的成就并把许多技术应用于实际当中。
与此同时，现代优化设计理论也应用到行星齿轮传动技术中，根据不同的优化目标，通过建立轮边减速器行星齿轮数学模型，产生了多种优化设计方法。
在已经取得的成果中，有针对行星轮均载机构和功率分流方面的优化设计，有针对行星齿轮传动啮合效率、结构性能、体积的多目标优化设计研究，有专门针对如重型汽车轮边减速器行星传动机构齿轮模态优化设计，有针对行星机构噪声、振动、固有频率特性研究，这些成果的研究有利于提高了工程技术人员对行星传动技术的认识。
在新理论和新数学计算方法出现的同时，行星齿轮减速器的优化设计方法也随着更新，比较新的研究成果：有可靠性工程理论在优化设计中的应用，有遗传算法在行星齿轮优化设计中的应用，有模糊数学在行星齿轮优化设计中的应用，有可靠性工程理论在优化设计中的应用，基于可靠性工程的理论通过引入强度可靠性系数方程来进行优化设计。
这些新的设计理论和新的设计方法将许多设计理论概念和研究成果应用到优化设计中，对行星齿轮传动优化设计理论研究的发展有很大的贡献。
（2）课题意义轮边减速器一般为双极减速驱动桥中安装在轮毂中间或附近的第二级减速器。
在一些矿山水利及其他大型工程等所用的重型汽车，工程和军事上用的重型牵引汽车及大型公共汽车等，要求有较高的动力性，而汽车车速相对较低，因而其传动系的低档总传动比很大，为了使变速器分动器传动轴等总成不致因承受过大尺寸及质量过大，应将传动系的传动比以尽可能大的比率分配给驱动桥。
这就导致一些重型汽车大型汽车的主减速比必须很大，还有一些越野汽车要求在坏路上和无路地区具有良好的通过性,因此在设计上述重型汽车、大型公共汽车、越野汽车时，需要在车轮旁附加轮边减速器。
我国研制汽车轮边减速器始于20世纪70年代中期，至今发展不快，技术水平只相当国外20世纪80年代末的水平。
进入21世纪以来，我国经济形势发生了很大的变化。
因此，重型汽车轮边减速器在我国的应用前景十分广阔。
自从我国加入WTO之后，减速器行业面临极大的压力与挑战，为了应对这一严峻形势，一方面要引进更多更好的国外产品与相关技术，另一方面必须迅速发展民族工业。
国外的汽车减速器应用得比较好，技术也比较先进，但价格比较高。
一般情况是：国外的整机的价格是国内价格的2～3倍，而易损件、备件的价格却是5～8倍，因此，发展我国的轮边减速器产品是非常必要的。
本论文正是对汽车轮边减速器的仿真与分析研究。
1.2课题研究的内容本文以行星齿轮减速器机构为研究对象，以有限元法和机械动力学为理论基础，以三维建模软件CATIA，有限元分析软件ANSYS、机械系统动力学自动分析软件ADAMS为平台，完成减速器机构的建模，虚拟样机模拟，研究该模型的动力学特性和进行模态分析。
具体研究内容如下：（1）根据已有的行星齿轮减速器参数，利用CATIA软件建立三维实体模型，并进行装配工作，为了下一步ADAMS分析做好准备。
（2）将上一步建立好的三维实体模型导入进入ADAMS软件里面，对各个连接部件进行定义，添加相符合的约束和驱动，并在各个齿轮间添加接触力。
完成机构的多刚体虚拟样机模型建立。
并在ADAMS多刚体运动分析的基础上，完成对机构的运力学特性分析，得到曲线数据。
（3）将CATIA中的连杆模型导入到ANSYS里面，对该杆件进行参数的设定，网格的划分，并且对杆件进行模态分析，得到连杆的各阶振型及频率。
第二章. 行星齿轮轮边减速器工作原理2.1 行星齿轮轮边减速器结构结构由于轮边减速器大多采用单级行星齿轮形式，故本文仿真与分析均是以单级行星齿轮减速器为模型。
1.当太阳轮为主动件，齿圈为从动件，行星齿轮架固定时（图2a）:2.当太阳轮为主动件，齿圈为从动件，行星齿轮架固定（图2b）:3.太阳轮为主动件，行星齿轮架为从动件，齿圈固定（图2c）：以上3式中n1,n2,n3分别为太阳轮、齿圈、行星齿轮架转速。
Z1、Z2分别为太阳轮和齿圈的齿数。
第三章汽车行星齿轮轮边减速器模型建立由于动力学软件建模的能力十分有限，所以才有专业的三维建模软件对活塞连杆机构虚拟样机进行模型的建立，并且采用专业的CAD之间的接口导入到动力学分析软件ADAMS里面，这样能最好的利用到各个软件的独有的专长，从而给工作带来极大的方便。
CATIA是由法国达索系统（Dassault Systemes S.A.）公司开发的，跨平台的商业3维CAD设计软件。
CATIA有着先进的混合建模技术，设计对象的混合建模：在CATIA的设计环境中，无论是实体还是曲面，做到了真正的互操作。
[4]基于其上CATIA的众多优点，本文采用CATIA对于活塞连杆机构进行CAD建模。
活塞连杆机构由曲柄、连杆、活塞销、活塞组成。
为了获得具体的零件质量特性参数，模型应与实物尽量接近。
对零件三维建模的过程如下所示：1.太阳轮CAD建模2.行星轮CAD建模3.行星架CAD建模4.内齿圈CAD建模5. 输入轴CAD建模6.进入装配模块对模型进行装配调入零件装配完成第四章汽车行星齿轮轮边减速器模型ADAMS运动仿真及动力学分析4.1运动仿真：（1）将模型导入到ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，该软件是美国MDI公司(Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。
ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。
ADAMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。
[6]其中ADAMS/View图形接口模块，它可以利用IGES、STEP、STL等产品数据转换库的标准文件格式完成ADAMS与其他CAD软件之间的数据传输，这样使得使用者在使用的过程中更加方便快捷的可以选用自己熟悉的软件来完成工作。