基于ADAMS的行星轮系动力学仿真_郭会珍
基于Pro／E与ADAMS行星轮系仿真研究
１ 装 配模 型 导入 Ａ Ａ Ｓ ． ２ Ｄ Ｍ
使用交互式图形环境 和零件库 、 约束库 、 力库等创建 的
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 日方程法建立 系统 动力
学方程 ， 对虚拟机械系统进行静力学 、 动力学和运 动学
分析 ， 输出位移 、 速度 、 加速度和反作用力 曲线 。我们在
使用以及 Ａ Ａ Ｓ齿轮副 中啮合 点的创建方法 ， ＤＭ 对仿 真和理论计算结果进行 了对比。
关键词 ： 行星轮 系； 仿真 ； 齿轮副 ； 口文件 接
中图分类号 ：Ｐ ９ ． Ｔ ３ １ ９
文献标 识码 ： Ａ
文章编号 ：０ １４ ６ （０ ７０ — ０ ８ ０ １０ —４ ２ ２０ ）９ ０ ２ — ３
ｕ ｇｌｐ ｉ ａ ｉｉ Ａ Ａ ａｅ ｅｎｄ ｃｓ ｄ ｔ ｎ ａｔｆｈ ｓｌ ｆｉｕａ ｏ ｎ ｅ ｈｏｅｃ ｅｕｔ ａ ｐ ｏｇ ｎ ｏ ｇ ｒ ａ Ｄ ＭＳ ｖ ｅ ｉ ｕｓ ， ｅ ｏｔ ｓｏｔｅ ｅｕ ｍ ｌ ｉ ａｄｔ ｅｒｔ ｓｌｈｓ ｊ ｅ ｏ ｔｆ ｅ ｐ ｒｎ ｈ ｂ ｓ ｅ ｈ ｃ ｒ ｒ ｔ ｓ ｏ ｔｎ ｈｔ ｉｒ
的 Ｃ ＤＣ Ｍ／Ａ Ａ ／Ａ Ｃ Ｅ集成软件 ， 其具有零件 设计 、 配设 装 计、 工程 图制作 、 构分析 、 结 运动仿 真 、 模具设 计和 Ｎ Ｃ 加工等功能。 机械系统动力学仿真分析软件 Ａ Ａ 是 Ｄ ＭＳ
基于ADAMS的行星齿轮系统的仿真计算
基于ADAMS的行星齿轮系统的仿真计算
周永新
【期刊名称】《电子机械工程》
【年(卷),期】2009(025)003
【摘要】传统的机械产品设计制造过程是基于实际样机的设计验证过程,设计周期长、成本高、质量提高困难.为克服这些困难,应用UG软件对行星齿轮传动系统进行三维实体参数化建模,应用仿真分析软件MSC.ADAMS对行星齿轮传动系统模型进行仿真模拟及运动学分析.实现了用虚拟样机来代替实际样机进行验证设计,提高了设计质量和效率.
【总页数】3页(P58-60)
【作者】周永新
【作者单位】嘉兴职业技术学院机电与汽车分院,浙江,嘉兴,314036
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于ADAMS的石油管道缠绕机齿轮系统仿真 [J], 周利成;钟飞
2.基于Adams的风电齿轮系统建模与仿真 [J], 夏天
3.基于Adams的风电齿轮系统建模与仿真 [J], 夏天;
4.基于Pro/E和ADAMS的拖拉机齿轮系统设计与仿真 [J], 桂林;程志
5.利用行星架附加阻尼的行星齿轮系统减振研究 [J], 沈允文;邵长健
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基于ADAMS的行星轮系动力学仿真_郭会珍
对齿轮传动输出的角加速度曲线进行快速傅里叶
变换后得到其频域曲线, 如图 5 所示。由图 5 知输出 角加速度的频率曲线由多种频率成分组成, 幅值最大 处对应的频率值为 39. 5 Hz, 与理论的齿轮传动啮合击 振频率 40 Hz 接近, 说明输出角加速度主要按啮合击 振频率波动。
对行星轮的作用力, N; FHg 为行星架对行星轮的作用 力, N; Rg 为行星轮分度圆半径, m。
86 文章编号: 1004- 2539( 2013) 05- 0086- 04
机械传动
2013 年
基于 ADAMS 的行星轮系动力学仿真
郭会珍 谭长均 陈俊锋
( 中国矿业大学 机电学院, 江苏 徐州 221116)
摘要 由于行星轮系的结构复杂, 难以利用理论方法研究行星轮系的动力学行为, 寻找一种简便、可 靠的动力学行为研究方法来研究行星轮系的振动特性、可靠性等具有重要的意义。在对行星轮系进行三 维参数化建模的基础上, 利用机械系统动力学软件( ADAMS) 建立了行星轮系的动力学模型, 并对行星轮系 的动力学行为进行了模拟。结果表明, 仿真和理论结果的误差为 0. 2% , 证明所建动力学模型是可靠、准确 的; 由于轮齿啮合的周期性致使轮系振动也具有周期性; 行星轮轮齿间接触力满足力平衡关系, 与理论分 析相一致。研究结果对行星轮系振动特性、可靠性以及寿命等研究具有一定的指导意义。
关键词 行星轮系 ADAMS 接触力 动力学仿真
基于UG和ADAMS行星齿轮传动系统动力学仿真
基于UG和ADAMS行星齿轮传动系统动力学仿真李华强;尚飞【期刊名称】《机床与液压》【年(卷),期】2011(39)15【摘要】The virtual prototype of the planetary gear drive system, which was the output mechanism of the reducer, was built with 3D solid modeling software UG. By using UG and ADAMS, the virtual prototype was imported into ADAMS to build the simula tion model. There was not only rolling contact but also sliding contact between gear teeth, so there was a great sliding friction. Aiming at the shortcoming of friction between tooth surfaces was not considered in the general equation of tooth surface contact fatigue strength based on Hertz theory, the friction coefficient was introduced into the equation for simulation analysis. The contact forces can be solved and the contact forces are increasing in exponent along with the speed.%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,得到了齿轮之间的接触力和接触力随速度按非线性曲线变化的结论.【总页数】3页(P133-135)【作者】李华强;尚飞【作者单位】内蒙古工业大学机械学院,内蒙古呼和浩特010051;内蒙古工业大学机械学院,内蒙古呼和浩特010051【正文语种】中文【中图分类】TH132;O313【相关文献】1.基于PRO/E与ADAMS二级行星齿轮传动系统的动力学研究∗ [J], 张学军;郭俊超2.基于ADAMS的行星齿轮传动系统运动学仿真分析 [J], 李佩泉;毕长飞3.基于ADAMS的弧齿锥齿轮传动系统动力学仿真 [J], 曾红;张文广;李岩4.基于MATLAB与ADAMS的行星齿轮动力学仿真 [J], Cui Huijuan5.基于ADAMS的双齿圈人字行星齿轮传动系统动力学仿真与故障特征分析 [J], 任菲;王得玺;时桂芹;梁栋;王琪;王宁;白温毓;易园园因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
科技论文中结论的写作内容
[
１７] 贾冀 ．NGW 型行星减速器虚拟样机及动力学仿真分析[
J]．价值工程,２０１０,２９(
３４):１９９ ２０１．
[
]
]
张宇航
和
联合运动仿真在对转行星减速器中的应用[
机械工程师,
１８
．CATIA ADAMS
J．
２０１６(
６):１３１ １３２．
[
１９] 郭会珍,谭长均,陈俊锋 ．基于 ADAMS 的行星轮系动力学仿真[
４):４６ ４８．
[
]
]
,
(
)
傅烈虎,李青冬,徐荣吉
汽车空调用压缩机变转速工况容积效率研究[
制冷学报,
６
．
J．
２００８ ２９ ２ :２９ ３２．
[
７] 张国柱 ．一种空调压缩机的转速波动抑制方法[
C]∥IT 时代周刊 ２０１３ 年度论文集 ．广州:广东省电子协会,２０１３:７１ ７６．
[
８] 冯炜,汤政鹏,何建国,等 ．一种车载空调压缩机双动力驱动装置:中国,２００９２０３１７４７７．
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５):８６ ８９．
[
２０] 宁方泉,张庆,任亚杰 ．双输入行星齿轮传动系统的动力学分析[
J]．机械制造与自动化,２０１７,４６(
２):３１ ３３．
(下转第 ７５ 页)
科技论文中结论的写作内容
结论是整篇文章的最后总结.结论不应是正文中各段小结的简单 重 复,它 应 该 以 正 文 中 的 实 验 或
５[
P]．
２０１８ ０４
２０．
[
]
４ 翟昱民 ．汽车空调油耗对中国石油形势的影响[
基于UG和ADAMS行星齿轮传动系统动力学仿真
·134·
机床与液压
第 39 卷
的装配模块，把建立好的参数化齿轮实体模型装配在 一起。图 1 为 2K-H 型差动行星齿轮传动实体模型。
这种差动减速机主要的特点是有两个输入端的同 时，有一个输出端，可以实现独立的运动。已知太阳 轮齿数 Z = 23，行星轮 Z = 28，内齿圈 Z = 79，外齿 圈齿数 Z = 100，齿轮 1 齿数 Z = 20，齿轮 2 齿数 Z = 31，齿轮 3 齿数 Z = 25。该行星齿轮传动系统中的齿 轮均按渐开线标准直齿轮设计，如果动力由 1 号输入 轴输入，则传动比为 i = 4. 5，如果动力由 2 号输入轴 输入，则传动比为 i = 8。
齿轮零件的强度刚度和疲劳寿命的计算依赖于齿轮接触力的数据同时研究发现在工程机械中振动和噪声主要来自于齿轮传动系统是由齿轮接触传动中激振力引起的其不仅严重影响行星齿轮减速器的动态性能使用寿命和生产效率严重的时候甚至会发生齿根的变形和断裂
2011 年 8 月 第 39 卷 第 15 期
机床与液压
MACHINE TOOL ＆ HYDRAULICS
Aug. 2011 Vol. 39 No. 15
DOI： 10． 3969 / j. issn. 1001 － 3881. 2011. 15. 039
基于 UG 和 ADAMS 行星齿轮传动系统动力学仿真
李华强，尚飞
（ 内蒙古工业大学机械学院，内蒙古呼和浩特 010051）
摘要： 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， 将虚拟样机导入到 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， 得到了齿轮之间的接触力和接触力随速度按非线性曲线变化的结论。
基于ADAMS的环状立体车库行星传动系统仿真分析
基于ADAMS的环状立体车库行星传动系统仿真分析GUAN Xingquan;MO Pengfei;DONG Wenjie【摘要】研究一种应用行星传动系统的环状立体车库,提出机械运动方案,其主要由提升机构、转向装置、行走小车、库体和控制系统5部分组成,简要介绍了车库的基本工作过程.应用三维建模软件建立行星齿轮传动系统的虚拟样机模型,并应用ADAMS软件,进行动力学仿真分析,对比4种不同传动方案下的工作性能,重点说明了行星传动系统应用在环状立体车库的可行性.【期刊名称】《机械与电子》【年(卷),期】2019(037)007【总页数】5页(P38-42)【关键词】环状立体车库;行星传动系统;ADAMS动力学仿真;可行性分析【作者】GUAN Xingquan;MO Pengfei;DONG Wenjie【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】TH1320 引言如今，汽车消费者数量不断增加，汽车数量日益增加。
在此，提出了环状立体停车库的设计方案，适合在小区、公司等单位地面使用。
大型立体停车库使空间利用率得以提高，但在小场地建设难度较大。
简单的立体车库不能满足空间利用的要求，其可靠性较差。
环状立体停车库空间利用率高、结构简单、安全可靠并且对场地面积的适应性强，可以根据地面状况将完整环形改变为局部环形，以适用于小型停车场地。
环状立体车库采用机械化运行机制，安全、平稳、可靠是对其使用上的基本要求。
本方案中载车平台升降采用类似电梯箱的运行方式，平台的转动定位采用行星传动系统。
与传统的固定轴齿轮传动装置相比，行星齿轮传动装置[1-2]具有质量体积小、传动比大、承载能力大、平整度高和效率高的优点[3]。
它已广泛应用于建筑机械、汽车和船舶等传动机械中。
为此，重点研究载车平台的行星转动系统的运动学基础，为正确合理地应用在环状立体车库中提供理论依据。
利用机械系统动力学软件ADAMS[4-5]，建立了行星齿轮传动系统的动力学模型，并对其进行仿真分析，为产品的设计和开发提供理论支持。
基于ADAMS的行星轮磨损故障仿真研究
本文主要对行星轮磨损故障进行研究 。利用 SolidWorks三维建模软件进行高精度建模，并利用 ADAMS软件，对行星齿轮机构进行动力学分析，通过 对其啮合频率及行星轮故障频率进行研究，提供了单 个行星轮磨损的啮合频率及故障频率频谱图,并将仿 真值与理论值作对比,验证了数据的可靠性。
1行星齿轮机构建模
由于行星齿轮机构的应用广泛性以及在机械系统 运转中的重要性,很多学者对行星齿轮机构做了大量 研究。巨刚、张建杰⑷等通过对行星齿轮及整体进行 模态分析,研究了其固有频率及振型;冯志鹏等⑵研 究了分布式齿轮故障的振动频谱特征;雷亚国、汤伟 等⑶归纳了齿轮局部故障时的振动信号特征;王况、 王科盛等⑷通过对太阳轮故障信号做阶次分析,研究 了行星齿轮箱太阳轮的故障特性;杨锐、姜宏⑸等分 析了太阳轮断齿故障时各齿轮之间啮合力的变化规 律;赵磊、郭瑜同等对齿轮裂纹故障特征的提取做了 分析;刘翌辉、贾普荣⑺等通过小波变换研究了多级 传动齿轮箱缺齿故障。但国内外学者对齿轮磨损故障 的研究较少。
*基于粒子群优化和滤波技术的复杂传动装置早期故障诊断研究(50875247)
・113・
检测与買里Test and Quality________________________
准进行修改。具体的参数如表1所示。轴承采用标准 的6202深沟球轴承。
2019年第8期
ADAMS软件中，并不会导入约束及配合关系,需要在 ADAMS中重新加入约束及配合;而第二种方法是将模 型及约束配合关系全部导入到ADAMS中。通过比较 这两种方法,虽然第二种方法快捷、方便,而且保证了 约束及配合的完整性,但是考虑两个软件之间的兼容 性存在问题，SolidWorks建立的约束及配合关系与 ADAMS不能实现完美兼容，可能会使软件在仿真过程 中出现崩溃,所以本文采用第一种方法。
基于UG及ADAMS的新型行星锥无级变速传动系统动态受载仿真研究_梁晶晶
文章编号:1004-2539(2012)09-0012-04基于UG及ADAMS的新型行星锥齿轮无级变速传动系统动态受载仿真研究梁晶晶1 李瑞琴1 任家骏2 康利君1(1中北大学机械工程与自动化学院, 山西太原 030051)(2太原理工大学机械工程学院, 山西太原 030051)摘要 通过对新型行星锥齿轮无级变速传动系统的虚拟样机(在UG及ADAMS中建立的基于接触力的模型)进行动态受载仿真试验研究,获得了该系统主传动元件的动态载荷特性曲线,明确了其随时间的变化规律及动态载荷对整个系统传动性能的影响,为各主传动元件的进一步优化设计、强度校核和故障诊断等提供了重要的试验数据,具有一定的应用价值。
关键词 行星锥齿轮 无级变速传动 动态受载 仿真研究Study on Dynamic load Simulation of New-type Planetary BevelGear CVT System based on UG and ADA MSLiang Jingjing1 Li Ruiqin1 Ren Jiajun2 Kang Lijun1(1School of Mechanical Engineering&Automation,North Universit y of China,Taiyuan030051,China)(2College of Mechanical Engineering,Taiyuan U niversit y of Technol ogy,Tai yuan030024,China)A bstract Dynamic load simulation of a virtual prototyping simulation model(established based on contact forcein UG and ADAMS)of new-type planetary bevel gear CTV system is studied experimentally.The dynamic load char-acteristic curves of main transmission elements of the system are obtained,which illustrate the cur ves c hange rule with time and the influence on the transmission perfor mance of entire system.All above provide important test data for the further optimum design,calibration of intensity and fault diagnosis of each main transmission element,and have cer-tain value in practice.Key words Planetary bevel gear Continuously variable transmission Dynamic load Simulation research0 引言传动元件的失效是限制机械式无级变速传动系统传动能力的主要因素。
ADAMS行星齿轮运动学仿真详解
ADAMS行星轮仿真过程详解1三维建模使用UG进行三维建模并装配，UG中有齿轮库，可以直接生成齿轮。
本例行星齿轮机构各齿轮参数及中心距如表1所示。
行星轮与内齿轮各啮合点坐标如表2所示，啮合点坐标将在ADAMS建模时使用。
表1行星齿轮机构各齿轮参数外齿轮齿顶圆直径（mm）内齿轮齿顶圆直径（mm）行星轮齿顶圆直径（mm）内齿轮与行星轮中心距（mm）200 120 50 80表2行星轮与内齿轮啮合点坐标行星轮1与内齿轮(mm)行星轮1与外齿轮(mm)行星轮2与内齿轮(mm)行星轮3与内齿轮(mm) （0,0,60）(0,0,100) (0.0, -57, -18.5) (0.0, 48.5, -35.3) 将连接杆、内齿轮、外齿轮和行星轮装配到指定位置，装配图如图1所示，三个行星轮相互间夹角为120°。
装配完成后导出.xt格式文件，用于ADAMS建模。
图1行星轮机构装配体2ADAMS建模1）导入模型。
新建ADAMS模型，将.xt格式文件导入到ADAMS模型中。
2）添加运动副行星轮系所需运动副共有6个，外齿轮与大地间的固定副JOINT_1（外齿轮不动）；连接杆与外齿轮的旋转副JOINT_2，连接杆与内齿轮的旋转副JOINT_3，连接杆与三个行星轮之间的旋转副JOINT_4、JOINT_5、JOINT_6。
记住此处一定是各构件和连接杆之间的旋转副，而不能是和大地之间建旋转副，如图2所示，这是后面建齿轮副的必要条件。
图2连接杆与各构件运动副3）添加齿轮副分别建立三个行星轮和内齿轮的齿轮副，一个行星轮和外齿轮的齿轮副。
齿轮副选择的对象不是部件而是之前建立的旋转副，分别建立JOINT_2和JOINT_4，JOINT_3和JOINT_4，JOINT_3和JOINT_5，JOINT_3和JOINT_6之间的齿轮副。
齿轮副需要啮合点，对啮合点需要建立在两个旋转副共有的部件上，也就是连接杆上，啮合点的位置决定了两个运动副之间的传动比。
基于Adams行星系统动力学仿真及有限元分析
基于Adams行星系统动力学仿真及有限元分析刘建刚;杜风娇;林泽峰;杨君【摘要】以某微型机械手中JS行星齿轮的传动系统为研究对象,对该行星系统的传动比、各轴角速度、太阳轮与行星轮间啮合力、行星轮与内齿轮间啮合力、啮合频率等进行理论计算,得出该行星系统的运动学及动力学分析的理论值.利用Adams软件对该JS行星传动系统进行运动学和动力学仿真,得出该JS行星系统的运动学和动力学仿真结果.将该JS行星系统理论值与Adams软件仿真值进行对比分析,得出其两者的计算结果误差接近为零,由其误差可知,该虚拟样机模型为可行的.利用Creo Simulate对其进行有限元分析,得出该行星系统中关键零部件的静力学、疲劳和模态结果,根据所得结果判断其零部件强度可靠,进而验证该设计是合理可行.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】4页(P58-61)【关键词】行星齿轮减速器;Adams;动力学仿真;静力学仿真【作者】刘建刚;杜风娇;林泽峰;杨君【作者单位】武夷学院机电工程学院,福建南平354300;武夷学院机电工程学院,福建南平354300;武夷学院机电工程学院,福建南平354300;武夷学院机电工程学院,福建南平354300【正文语种】中文【中图分类】TH132.410 引言行星齿轮传动系统是变速箱、增速箱等传动系统中极其重要的一种，并且行星齿轮传动系统具有以下主要特点[1-2]：体积小，质量轻，结构紧凑，承载能力大；传动效率高，其效率可达0.97～0.99；传动比大；运动平稳。
1 行星系统传动装置理论分析1.1 行星系统运动学理论分析JS行星齿轮减速器输入轴转速为640 r/min，太阳轮z1=12,行星轮齿数z2=48，内齿圈z3=108,输出轴转速为64 r/min，模数m=0.6 mm。
得出其频率行星轮（2.67 Hz），太阳轮（10.67 Hz）太阳轮与行星轮的啮合（128 Hz）行星轮与本体的啮合（128 Hz）。
基于PRO_E与ADAMS二级行星齿轮传动系统的动力学研究_张学军_郭俊超
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。
齿轮的参数化建立过程： ①齿轮参数与关系式的 输入： 在 PＲO / E 界面主菜单上单击“工具”“参数”，系 统会弹出“参数”对话框。在该对话框中单击“添加” 按钮，依次输入建立齿轮模型所需要的参数名称、值和 说明。在主菜单上单击“工具”“关系”，在“关系”对话 框中输入齿轮的分度圆直径关系、基圆直径关系、齿根 圆直径关系 和 齿 顶 圆 直 径 关 系。② 齿 轮 基 本 圆 的 创 建； ③渐开线的创建； ④拉伸实体； ⑤阵列轮齿； ⑥其它 特征的创建。
4． 2 碰撞过程中碰撞参数的选取
在 ADAMS 的运动仿真过程中，为使齿轮间啮合
力与实际效果更为接近，需要对齿轮件以及齿轮与行
星架间定义碰撞参数。碰撞过程可以认为是一个变结
构的动力学问题，对接触碰撞过程的描述目前主要有
两种： 经典碰撞模型和接触变形模型。经典碰撞模型
不能给出 碰 撞 时 间，无 法 计 算 碰 撞 时 的 冲 击 力。在
（ School of Mechanical Engineering of Northeast DianLi University ，Jilin Jilin 132012，China） Abstract： M ulti-stage planetary gear hascomplex structure． Its kinematics and dynamicsperformanceis difficult todetermine． In this paper，tw o-stage planetarygear transmissionfor the study，to determine the correctparametersbetw een thesun gearmeshingplanetarygearw heel andtheuse of3D modeling softw arePＲO / Ecreate a physicalmodel ofthe planetarygear system，adynamic analysis softw areADAM Splatformcreate a virtualprototypemodel for thetransmissionof thekinematics and dynamicssimulation． Ｒadial forceobtained by simulationsystemsandperipheral forcetransmission ratio，the output speed of the output shaftand the gearbetw eentheresultsanda highdegree of matchingresults，build a reasonableexplanationvirtualhoodmodel． The simulation resultscan provide the basisfor themulti-stage planetary gear reduceroptimal designandengineering analysis． Key words： tw o-stage planetary gear； virtual prototyping； collision； dynamic simulation
基于ADAMS的行星轮系建模方法与仿真研究
关 键词 ： 行 星轮 系 ； 建模 与仿 真 ； Ｄ ＭＳ ＡＡ
中图分类 号 ： Ｔ ２ Ｈ１８ 文献标 识码 ： Ａ
０ 引 言
行星齿轮传动机构具有体积小、 重量轻、 结构 紧凑、 承载能力强、 传动比范围大、 传动效率高等特 点， 被广泛应用于航空机械、 起重运输机械、 兵器传
第２ ９卷 第 ４期
２１ 年 ｏ 月 ０１ ７
佳 木 斯 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｊｕ ａ ｏ ａ ｓ Ｕ ｉ ｒ ｔ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎ ｅＥ ｉｏ ） ｏ ｒｌ ｆ ｉ ｎ Ｊ ｍｕｉ ｎｖ ｓｙ（ ａ ａ Ｓ ｉ ｃ ｄｔ ｎ ｅｉ ｕ ｅ ｉ
Ｖｏ ＿ ９ Ｎｏ ４ ｌ２ ．
Ｊ ｌ ｕｙ
２ １ ０１
文 章 编 号 ：０ ８—１０ （０ １ ０ １０ ４ ２ ２ １ ）４—０ ５ ０ ５ ５－ ３
基于 Ａ Ａ Ｄ ＭＳ的 行 星 轮 系建 模 方 法 与 仿 真 研 究①
黄德 臣 ， 解 明强 ， 颜兵兵
（ 佳木斯大学机械 工程学院 。 黑龙江 佳木斯 １４ ０ ５０ ７）
（ 行星架 Ｈ角速度变化曲线 Ｂ） 图 ５ 速度 曲线
图３ 行星轮系 的几何模型
图 ６ 加工部件装 配
２ 行 星 轮 系仿 真 模 型
在行 星轮 系传 动机 构原 理 的基础 上 ， 利用 Ｐｏ ｒ／ Ｅ软件对行星轮系建立三维模型、 检查干涉． 通过接
口软件 ｍ ｃｐ ２０ 将 Ｐ ／ ｅｈｒ ０５ ｏ ｍ Ｅ中行星轮系传动机构 的几何模型导入 Ａ Ａ Ｓ结果如图３ ＤＭ ， 所示． 图 ４ 行星轮系仿真模型 Ａ Ａ Ｓ中创建齿轮副需要 ５个 因素 ： １ ＤＭ 第 个 其 中２ Ｈ行星轮系传动机构的传动 比 ｉ Ｋ— 为 ： 物体 ， ２ 第 个物体和支撑 物体 ， １ 第 个物体与支撑 物体之间的约束副 ， ２ 第 个物体与支撑物体之间的 一 ・一 ＝ （） １ 约束副 ， 以及一个具有共同速度的 Ｍ ｒｅ 点・ ａ ｒ ｋ 在行星轮系中建立齿轮副需要一个连杆作为 由 。＝４ ， ２ｚ ２＝４ ，， ３ ２ ｚ ＝４ ， ２ ３＝４ 代人式（ ） ｌ １ 得
基于ADAMS的某发动机动态仿真
基于ADAMS的某发动机动态仿真
薛运锋;石明全;陈维义
【期刊名称】《弹道学报》
【年(卷),期】2006(018)002
【摘要】利用虚拟样机技术研究了某斜盘发动机的动力学特性.利用ADAMS软件建立了某斜盘发动机的参数化动力学分析模型,通过建立菜单和对话框来实现快速
修改.对影响发动机性能的几个关键参数进行了参数化仿真分析,如斜盘分布圆半径、斜盘倾角以及导槽形式.结果表明,随斜盘倾角的增大,机构的输出转速也增大;直导槽形式的结构比"8"字导槽形式的结构运行更加平稳.与试验结果的对比结果说明了仿真模型的正确性、仿真结果的有效性以及利用虚拟样机技术研究发动机动力学性能的可行性.
【总页数】5页(P49-52,56)
【作者】薛运锋;石明全;陈维义
【作者单位】华东交通大学,机电工程学院,南昌,330013;电子科技大学,机电学院,成都,610054;海军工程大学,兵器工程系,武汉,430033
【正文语种】中文
【中图分类】TJ650.3
【相关文献】
1.基于ADAMS的塑壳断路器短路电流开断动态仿真 [J], 卢志军;迟长春;王泽涛
2.基于ADAMS的汽车继电器动态仿真与分析 [J], 蓝承燕;陈德为;李一杭;王宗
3.基于ADAMS的无菌砖型包装机预成型机构动态仿真 [J], 何咸荣;潘嘹;卢立新;林自东;厉夫满
4.基于ADAMS的某携行具动态仿真分析 [J], 周君涛;何永;蒋潇蓉;郁家耀;薛滨
5.基于ADAMS螺旋伞齿啮合力的动态仿真分析 [J], 李光志
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用ADAMS进行定轴轮系和行星轮系传动模拟示例
定轴轮系齿轮传动有一对外啮合渐开线直齿圆柱体齿轮传动.已知 20,4,25,5021====αmm m z z ，两个齿轮的厚度都是50mm 。
⒈ 启动ADAMS双击桌面上ADAMS/View 的快捷图标,打开ADAMS/View 。
在欢迎对话框中选择“Create a new model ”，在模型名称（Model name ）栏中输入：dingzhouluenxi ；在重力名称（Gravity ）栏中选择“Earth Normal (-Global Y)”；在单位名称（Units ）栏中选择“MMKS –mm,kg,N,s,deg ”。
如图1-1所示。
图1-1 欢迎对话框⒉ 设置工作环境2.1 对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。
在ADAMS/View 菜单栏中，选择设置（Setting ）下拉菜单中的工作网格（Working Grid ）命令。
系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺寸(Size )中的X 和Y 分别设置成750mm 和500mm ，间距（Spacing ）中的X 和Y 都设置成50mm 。
然后点击“OK ”确定。
如图2-1所表示。
2.2 用鼠标左键点击选择（Select ）图标，控制面板出现在工具箱中。
2.3 用鼠标左键点击动态放大（Dynamic Zoom ）图标，在 模型窗口中，点击鼠标左键并按住不放，移动鼠标进行放大或缩小。
⒊创建齿轮3.1 在ADAMS/View 零件库中选择圆柱体(Cylinder )图标，参数选择为“NewPart ”，长度（Length ）选择50mm （齿轮的厚度），半径（Radius ）选择100mm （10025042z m 1=⨯=⨯） 。
如图3-1所示。
图 2-1 设置工作网格对话框图3-1设置圆柱体选项3.2 在ADAMS/View 工作窗口中先用鼠标任意左键选择点（0，0，0）mm ，然后选择点（0，50，0）。
基于ADAMS的行星齿轮系的运动仿真
基于ADAMS的行星齿轮系的运动仿真孙宏，杨为（重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆 400044）摘要：以某行星齿轮实例为载体，通过Pro/ E 建立精确行星轮系的三维模型，并使用ADAMS 对该轮系齿轮啮合情况进行动力学仿真分析；仿真结果表明，发现仿真结果与理论结果的误差不到2%，由此得出基于Pro/ E 和ADAMS 所建立的模型进行齿轮啮合分析是正确的，并提出了Pro/ E模型导入ADAMS 的更便利的新方法。
关键词：Pro/ E，ADAMS，行星轮系，齿轮啮合Abstract：Based on a specific planetary gear system, establish a precision 3D model by Pro/E software, and process kinematic simulation analysis for planetary gear mesh by Adams .The simulation results demonstrate that error between simulation results and theoretical result is less than 2%,then we can draw a conclusion that the planetary gear system based on Pro/E and ADMS is correct, thereby it provides a new approach to meshing force analysis for planetary gear system. Meanwhile it provides basic data for the finite-element analysis, and makes further optimization design evidence-based.Keyword：Pro/E Adams Planetary gear Meshing force1.引言行星齿轮传动系统以其结构紧凑、传动比范围大、传动效率高等的优点, 在各种机器和机械装备中被广泛使用, 其力学行为和工作性能对整个机器性能有重要影响。
ADAMS对长幅外摆线行星传动的动力学仿真
第21卷第12期2004年12月机 械 设 计JOURNAL OF MACHIN E DESIGN Vol.21 No.12Dec. 2004ADAMS 对长幅外摆线行星传动的动力学仿真Ξ裘建新1,叶桦2,姜少杰3(1.上海工程技术大学机械工程学院,上海 200336;2.上海法雷奥汽车电器系统有限公司,上海 201203;3.上海水产大学海洋学院,上海 200090)摘要:对长幅外摆线圆弧齿行星传动进行了动力学理论分析,并利用机械系统动力学仿真分析软件ADAMS (Auto 2matic Dynamic Analysis ofMechanical System )建立了虚拟样机,进行了运动、动力学仿真和强度分析计算,验证了理论分析结果的正确性。
关键词:长幅外摆线;行星传动;动力学;仿真;ADAMS中图分类号:TH132 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2004)12-0048-03 近年来,出现了以长幅外摆线的外等距曲线为齿廓曲线的长幅外摆线少齿差传动[1～6],其特点是用圆弧齿廓行星轮替代长幅外摆线环形部分,也称为圆弧少齿差行星传动。
作为一种新型传动形式,长幅外摆线针轮行星传动不但具有摆线针轮行星齿轮传动体积小、质量轻、传动比大及效率高等一系列优点,还显示出其独特的性能:(1)圆弧轮齿与针轮齿为凹凸啮合,接触点的曲率半径极为相近,齿面接触应力小,故轮齿抗疲劳点蚀能力增加;(2)采用圆弧作为行星轮齿廓曲线,加工工艺简单,便于测量,容易保证制造精度,生产成本较低;(3)可以向微小型化发展,是很有前途的微小机械传动装置。
1 长幅外摆线圆弧齿行星传动的理论受力分析长幅外摆线圆弧齿行星传动的传动结构主要由转臂H 、长幅外摆线替代圆弧行星轮、针轮及输出W 机构4部分组成。
根据长幅外摆线圆弧齿行星传动的啮合原理可知,圆弧轮齿与针轮齿为多齿凹凸啮合传动,由于多齿啮合,实际上圆弧齿行星轮与各针轮齿之间,以及W 机构中柱销与柱销孔之间的载荷分布很复杂。
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成: 一个是由于两个构件之间的相互切入而产生的弹 性力; 另一个是由于相对速度产生的阻尼力[ 8]
图 2 行星轮系动力学模型
0
F1=
K ( q0-
q ) e-
C
(
dq dt
)
STEP(
q
,
q0-
d , 1,
q0, 0)
q \q 0
q< q0
( 1)
式中, K 为刚度系数; q0 为两物体要接触的参考距离, mm; q 为两物体碰撞过程中的实际距离, mm; e 为刚性
行星齿轮传动相较普通齿轮传动的结构复杂, 制 造和安装困难。在很多应用场合, 行星轮系的振动和 噪声是影响系统可靠性、寿命及操作环境的主要因素。 因此, 有必要建立行星轮系的动力学模型, 深入研究其 动力学特性。自 20 世纪中叶以来, 国内外许多学者陆
续就 行 星 齿 轮 机 构 动 力 学 问 题 进 行 了 一 定 的 研 究[ 2] [ 3] 1956- 1964[ 4- 5] [ 6] 71- 73, 内容 涉及自由 振动特 性分 析、动态响应和振动抑制等多个方面。我们利用机械 系统动力学软件 ADAMS 建立了行星轮系的动力学模 型, 并对行星轮系的动力学行为进行了仿真分析, 以提 高对行星轮系动力学行为的认识, 并为行星轮系可靠 性和振动特性的研究提供参考依据。
Key words Planetary gear train ADAMS Contact force Dynamics simulation
0 引言
行星齿轮传动与普通定轴齿轮传动相比较, 具有 质量轻、体积小、传动比大、承载能力大以及传动平稳 和传动效率高等优点, 在工程机械、起重运输、建筑机 械、汽车、船舶以及航空航天等传动装置中均获得了日 益广泛的应用[ 1] 3- 5。
88
机械传动
2013 年
3. 2 仿真结果及分析 (1) 图 3 为行星架的输出角速度曲线, 从图 3 可
以看出, 去除初始冲击, 输出角速度有波动比较平稳, 但波幅并不衰减, 波动曲线呈明显的周期性, 并且当进 入平稳传动阶段时, 平均角速度为 179. 621 9(b) / s, 和 理论值 180(b) / s 基本符合, 误差为 0. 2% , 满足传动比 要求, 证明了模型的准确性。
关键词 行星轮系 ADAMS 接触力 动力学仿真
Dynamics Simulation of Planetary Gear Train based on ADAMS
Guo Huizhen Tan Changjun Chen Junfeng
( School of M echanical and Elect rical Engineering, China U niversity of M ining and Technology, Xuzhou 221116, China)
1 三维实体建模与数据转换
1. 1 建立三维实体模型 我们研究的行星轮系均为渐开线直齿轮, 其各个
齿轮的参数见表 1。
第 37 卷 第 05 期
基于 ADAMS 的行星轮系动力学仿真
87
表 1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ行星轮系各齿轮参数
齿轮名称 太阳轮 行星轮 内齿圈
模数/ mm 9 9 9
齿数 16 24 64
压力角/ ( b) 20 20 20
变换后得到其频域曲线, 如图 5 所示。由图 5 知输出 角加速度的频率曲线由多种频率成分组成, 幅值最大 处对应的频率值为 39. 5 Hz, 与理论的齿轮传动啮合击 振频率 40 Hz 接近, 说明输出角加速度主要按啮合击 振频率波动。
对行星轮的作用力, N; FHg 为行星架对行星轮的作用 力, N; Rg 为行星轮分度圆半径, m。
力指数; C 为阻尼系数; STEP 为阶跃函数; d 为切入深
度, mm。 碰撞力( Contact) 中的参数确定轮齿碰撞所引起的
冲击力, 可以作为两个变曲率半径柱体撞击问题。解
决此问题 可以直 接从 Hertz 静 力弹性 接触 理论 中得 到[ 7] 16- 17。
根据 Hertz 碰撞理论, 考虑接触面积为圆形时, 有
2 建立行星轮系的动力学仿真模型
2. 1 行星轮系虚拟样机的建立 将装配体模 型导入 ADAMS 以后, 为提高 仿真效
率, 去除对仿真无影响的倒圆角特征, 根据行星轮系传 动 的 规 律, 本 系 统 需 要 添 加 的 约 束 和 载 荷 分 别 为[ 6] 71- 72: ¹ 太阳轮相对地面的旋转副; º行星架相对 地面( Ground) 的旋转副; »4 个行星轮分别相对行星架 的旋转副; ¼ 齿圈相对地面的固定副; ½ 太阳轮与行星 轮之间的接触副; ¾ 4 个行星轮分别与内齿圈之间的 接触副; ¿在太阳轮上施加一个恒定的转速; À在行星 架上施加一个反向负载转矩。建立的行星轮系虚拟样 机如图 2 所示。 2. 2 接触载荷的确定
D=
a2 R
=
(
9P 2 16RE
2)
1 3
( 2)
由此式可得撞击时接触法向力 P 和变形 D关系为
P = KD3/ 2
( 3)
式中, K 取决 于 撞击 物 体材 料 和 结构 形 状, K =
4 3
1
R 2 E , 其中,
1 R
=
1 R1
+
1 R2
,
R1、R
2
为接触物体在接触点
的接触半径。
1 E
=
(
1- L21 E1
)
+
(
1R
L22)
2
,
L1、L2 为两接
触物体材料的泊松比, E1、E2 为两接触物体材料的弹
性模量。
3 行星轮系动力学仿真计算
3. 1 仿真相关参数设置 设定输入转速为 150 r/ min( 900( b) / s) , 负载转矩
T = 7 @ 105 N#mm, 仿真时间 t = 1 s, 仿 真步数 step= 500。选择 GSTIFF 作为动力学模型的积 分器, 积分格 式为 I 3, 积分误差设为 0. 001。
齿轮 在啮 合过 程中, 轮 齿因 接触 而产 生 力。在 ADAMS/ View 中有两种计算接触 力的方法, 一种是补 偿法 ( Restitution) ; 另 外一 种是冲 击函 数法 ( Impact ) 。 相对而言, 前者的参数更难准确设置, 所以更多是选用 后者来计算接触力。冲击函数法是 根据 Impact 函数 来计算两个构件之间的接触力, 接触力由两个部分组
86 文章编号: 1004- 2539( 2013) 05- 0086- 04
机械传动
2013 年
基于 ADAMS 的行星轮系动力学仿真
郭会珍 谭长均 陈俊锋
( 中国矿业大学 机电学院, 江苏 徐州 221116)
摘要 由于行星轮系的结构复杂, 难以利用理论方法研究行星轮系的动力学行为, 寻找一种简便、可 靠的动力学行为研究方法来研究行星轮系的振动特性、可靠性等具有重要的意义。在对行星轮系进行三 维参数化建模的基础上, 利用机械系统动力学软件( ADAMS) 建立了行星轮系的动力学模型, 并对行星轮系 的动力学行为进行了模拟。结果表明, 仿真和理论结果的误差为 0. 2% , 证明所建动力学模型是可靠、准确 的; 由于轮齿啮合的周期性致使轮系振动也具有周期性; 行星轮轮齿间接触力满足力平衡关系, 与理论分 析相一致。研究结果对行星轮系振动特性、可靠性以及寿命等研究具有一定的指导意义。
Parasolid 格 式的 文 件, 然 后 在 ADAMS 中将该文件导入; º利用 Pro/ E 与 ADAMS 的 专用 接 口 软 件 Mechanism/ 图 1 行星轮系三维模型 Pro 进行转换, 二者采用无缝 连接方式, 在 Pro/ E 应用环境下, 就可以将装配的总成 根据其运动关系定义为机构系统, 进行系统的动力学 仿真。但是这种方法容易受到限制, 因为只有少数版 本之间才有接口, 如想用此种方法, 需要安装特定版本 的 Pro/ E 与 ADAMS, 还要考虑系统的兼容性。我们采 用第一种方法进行数据转换, 并使用 Pro/ E 5. 0 以及 ADAMS2010 来实现行星轮系的动力学建模。
Abstract Due to the complex structure of the planetary gear train, it is difficult to take advantage of the theoretical methods to study the dynamical behavior of planetary gear train. So it is significant to find a simple, reliable dynamics behavior research method to study the vibrat ion characteristics and reliability of the planetary gear train. By using ADAMS, the dynamics model of planetary gear train is established and the dynamical behavior is simulated based on the three- dimensional parametric modeling. The results show that , the error of simulation and theory results is 0. 2% , which proves that the dynamics model is reliable and accurate. Because of the periodicity of the gear meshing, the gear train vibrat ion also has periodicity. The contact forces between the planetary gear teeth meet the force- ba-l ance relationship and it is consistent with the theoret ical analysis. The study results have certain guiding significance for the vibration characteristics, reliability and life research of the planetary gear train.