基于ug和adams的齿轮啮合动力学仿真

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1、万方数据第31卷第02期2010年02月煤矿机械CoalMineMachineryV01．3INo．02Feb．2010基于UG和ADAMS的齿轮啮合动力学仿真袁文武。蔡慧林，任刚(兰州交通大学机电工程学院，兰州730070)摘要：基于UG操作平台，研究了齿轮参数化建模的通用方法，提出了齿轮啮合时虚拟装配的方法。通过UG与ADAMS的数据交换接口，把齿轮的几何数据导入ADAMS中，建立了齿轮传动系统的动力学模型。通过仿真计算，验证了齿轮参数化建模及传动系统建模过程的合理性。关键词：UG；ADAMS；虚拟装配；齿轮啮合；动力学仿真中图分类号：TKl24文

2、献标志码：A文章编号：1003—0794(2010)02—0040—04DynamicSimulationofGearMeshbasedonUGandADAMSYUANWen-wu，CMHui-nn，RENGang(SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,LanzhouJiaotongUniversity，Lanzhou730070，China)Abstract：BasedonUG，thecommonmethodof3DparameterizedmodelofStraighttoothcolumngearW

3、aSstudied．Themethodofvirtualassemblywithgearmeshwasintroduced．Bythedataexchangein．terraceofUGandADAMS，geometrydataoftheprecisemodelofhelicalgearwastransferredintoADAMS．andthedynamicsimulation。modelofgeartransmissionsystemwasmade．Simulationcalcula．tionresultsshowedthattheparametr

4、icthree。．dimensionalmodelingofthegearstructureandthemodelprocessofgeartransmissionsystemwereiustifiedtobevalid．Keywords：UG；ADAMS；virtualassembly；gearmesh；dynamicsimulation0前言齿轮啮合传动是机械设备中应用最广泛的动力和运动传递装置．其力学行为和工作性能对整个机器有重要影响。如何准确地掌握齿轮传动的力学特性及运动特点．对于齿轮系统的可靠性设计、校核计算及故障诊断具有重要作用。通过利用U

5、G参数化建模及虚拟装配的强大功能．根据标准渐开线方程建立了直齿圆柱齿轮的准确模型．实现了齿轮的虚拟装配。利用ADAMS的数据交换接口．将UG5．0系统中生成的几何数据导入ADAMS／View2005模块中．而后在该精确模型上建立齿轮传动系统动力学仿真模型．通过仿真计算．验证了齿轮参数化建模及传动系统建模过程的合理性。1齿轮的参数化建模参数化建模是指用参数表达式来表示零件的尺寸关联和属性．工程技术人员可以通过修改零件的特定参数和属性．然后根据相关联的尺寸表达式的作用而引起整个模型的变化．从而可得到所需零件模型。渐开线齿轮设计时．需要解决的关键问题是确定渐

6、开线方程。只有输入正确的方程，才能保证模型的正确。当确定渐开线后，通过变换确定另一半渐开线，再通过拉伸确定单个齿槽。最后通过关联复制获得完整的齿轮。渐开线直齿圆柱齿轮的啮合参数见表1．关系表达式见表2。表1齿轮啮合参数参数齿轮l齿轮2齿数：，个2416模数m／mm4压力角∥(o)20齿顶高系数h．1l顶隙系数c0．25分度固直径d／mm9664基圆直径ddmm90．260．1齿顶网直径dymm10472齿根圆直径dCmm8654齿宽b／mm0(2)渐开线的生成在UG环境下进行直齿圆柱齿轮的参数化设计，需要解决的关键问题是渐开线齿廓的绘制。渐开线的直角参

7、数方程为葛x=rb(C咖OS=：；㈩式中石、r渐开线上任一点的直角坐标值；n-一基圆半径；zt——渐开线发生线在基圆上的滚动角度。执行UG中“工具”菜单下“表达式”命令．输入渐开线表达式的内容如表3．需注意内部变量和滚(1)参数设计动角度变化值应设置为恒定。．．．——40．．——万方数据第3l卷第02期基于UG和ADAMS的齿轮啮合动力学仿真——袁文武。等V01．31No．02表3爹数化表达式壑堕鱼堕箜生鱼垦塞墨墨苎兰垦塞墨塑璺銮量鎏垫鱼堡奎些堕堑堑!!：!塑皇!堂查堕!堕脚b=60*瑚t=0#(I--t)am牟矶?“竹!煅”，F，庐Illtl-rUr

8、au～Ⅱ，‘艏Ⅱ以齿轮l为例对直齿圆柱齿轮进行参数化设计。执行“规律曲线”命令，生成齿轮渐开线