基于adams的弧齿锥齿轮传动系统动力学仿真_曾红

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1、基于ADAMS的弧齿锥齿轮传动系统动力学仿真_曾红第3期2011年3月文章编号：1001-3997（2011）03-0071-02机械设计与制造MachineryDesign＆Manufacture71基于ADAMS的弧齿锥齿轮传动系统动力学仿真*曾红张文广李岩（辽宁工业大学机械工程与自动化学院，锦州121000）DynamicsimulationofspiralbevelgeartransmissionbasedonADAMSZENGHong，ZHANGWen-guang，LIYan（LiaoningUniv

2、ersityofTechnology，FacultyofMechanicalEngineeringandAutomation，Jinzhou121000，China）????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????【摘要】基于三维造型设计软件Pro/E,构建了弧齿锥齿轮传动系统三维参数化模型,并将其导入????????????????????????????机械系统动力学仿真软件ADAMS中,

3、在ADAMS中建立弧齿锥齿轮传动系统的虚拟样机模型,对此样机模型进行仿真,得到转速、轮齿啮合力等参数特性曲线,对其进行分析,为动态特性优化提供理论指导。关键词：齿轮；参数化；ADAMS；动力学【Abstract】———————————————————————————————————————————————Athree-dimensionalparametricmodelofspiralbevelgeartransmissionbasedonPro/E.Theparametricmodelisconvertedt

4、oADAMS（AutomaticDynamicAnalysisofMechanicalSystems），andthenthevirtualprototypeisbuiltinADAMS.Thecharacteristiccurvesofrotationalspeedandmeshingforceareobtainedbysimulation.Thetheoreticguidancewillbeprovidedforthedynamicoptimizationbytheanal－Keywords：Gear；Par

5、ametrization；ADAMS；Dynamic????????????????????????????ysis.中图分类号：TH16文献标识码：A1引言弧齿锥齿轮广泛应用于航空、航天和工程机械传动系统中，其工作性能对整个传动系统有着至关重要的影响，为了满足其高速、重载、低质而高可靠性的要求，需要对其动力学特性进行深入研究。本文针对某航空发动机弧齿锥齿轮传动系统，建立了其动力学模型，研究了弧齿锥齿轮传动系统中动态特性的变化规律。研究结果不仅对弧齿锥齿轮传动系统的动态设计具有重要的实用价值，而且对复杂齿轮传动

6、系统的动力学研究具有重要的理论意义。本文将三维建模软件Pro/E和动力学仿真软件ADAMS相结合，利用2种大型软件的优势互补，根据弧齿锥齿轮齿廓曲线的数学方程建立齿轮准确模型，对齿轮啮合进行动力学仿真。2Pro/E下弧齿锥齿轮传动模型的建立ADAMS/View具有强大的动力学仿真和后处理功能，但它的———————————————————————————————————————————————几何建模却有很多不足之处，特别是对于复杂和精确定位的机械系统零部件是很难实现的，这就很有必要利用CAD软件建模来解决这个问

7、题，同时需要合适的接口程序来完成数据传递。本文是基于Mechanism/Pro接口模块进行设计和数据传输的，二者采用无缝连接的方式。2.1Pro/E建立弧齿锥齿轮所需齿廓曲线的数学方程基于弧齿锥齿轮的理论齿廓为球面渐开线，所以采用Pro/E提供的球坐标表达方式进行齿廓方程进行建模。其中，矢径rho，转角theta和均可表示为变量t的函数。球面坐标表示的弧齿锥齿轮大端齿形方程如下：rho=R；theta=δ；phi=βp球式中：R—球面半径，常量，与模数及齿数之间的关系为：R=m×z1/2×[1+（z2/z1）^

8、2]^0.5式中：δ—锥角，变量，由齿轮齿根锥到齿顶锥变化。βp球—弧齿锥＊来稿日期：2010-05-22＊基金项目：辽宁省教育厅资助项目（20060406）????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????齿轮球面渐开线上任意点的偏角，由下式确定：βp球=1／sinδ