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1、[键入文字]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：Basedonaspecificpla
2、netarygearsystem,establishaprecision3DmodelbyPro/Esoftware,andprocesskinematicsimulationanalysisforplanetarygearmeshbyAdams.Thesimulationresultsdemonstratethaterrorbetweensimulationresultsandtheoreticalresultislessthan2%,thenwecandrawaconclusionthattheplanetary
3、gearsystembasedonPro/EandADMSiscorrect,therebyitprovidesanewapproachtomeshingforceanalysisforplanetarygearsystem.Meanwhileitprovidesbasicdataforthefinite-elementanalysis,andmakesfurtheroptimizationdesignevidence-based.Keyword：Pro/EAdamsPlanetarygearMeshingforce
4、[键入文字]1.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。行星齿轮传动系统中动力和运动是通过轮齿共轭齿面间连续的相互作用而传递的,齿轮间的啮合力问题是其主要问题之一[1-2]。利用虚拟样机技术,运用接触副定义齿轮副约束的方法,同时考虑了啮合齿面间摩擦力的影响,选用合理的参数设置，对某新型行星齿轮虚拟样机进行运动学分析,得到轮齿间啮合力变化规律。2.行星轮系实体模型建立机械动力学分析软件ADAMS是目前国际上使用最
5、广泛的机械系统动态模拟软件。提供大位移、非线性分析求解功能,并提供与其它CAE软件如控制分析软件MATLAB、有限元分析软件ANSYS等的集成模块扩展设计手段。由于ADAMS所提供的实体造型功能并不适合于复杂3D曲面的构建，所以一般情况都将3DCAD专业软件当作几何前处理器，在专业CAD软件中建模后，将模型输入到ADAMS中进行分析。本文利用目前常用的高级CAD软件PRO/E建立了参数化的齿轮实体模型。模型中齿轮主要参数见表1所示。表1齿轮主要参数齿轮参数齿圈太阳轮行星轮模数（m）101010齿数(z)10765压力
6、角(a)202020齿顶高系数(ha)111顶隙系数(c)0.250.250.25变位系数(x)000齿宽(b)1751751752.1数据转换有两种方法可以实现PRO/E和ADAMS的数据转换：（1）利用PRO/E与ADAMS的专用接口软件Mechanism/Pro进行转换。Mechanism/Pro中将装配体模型中的各个有相对运动的构件分别定义成刚体（rigidpart），并设定在ADAMS中定义各种约束及一些关键点所需要的标识（marker），然后生成.cmd文件，供ADAMS调用。（2）由于ADAMS/Vie
7、w[键入文字]只提供Parasolid、STEP、IGES、SAT、DXF和DWG等格式的模型数据交换接口，因此PRO/E在保存模型时需保存为Parasolid格式的文件，ADAMS的导入文件时同样选择Parasolid格式，这样就能实现两软件之间的无缝对接。3.建立行星齿轮多体动力学模型根据实际情况定义各实体的质量属性及各实体间的约束关系。在各实体间添加的约束为:太阳轮和行星架相对地面添加转动副,行星轮轴相对行星架添加固定副,行星齿轮相对行星轮轴添加转动副,内齿轮相对地面添加固定副,太阳轮相对行星齿轮添加接触副,行
8、星齿轮相对内齿轮添加接触副等，完整动力学模型如图2所示。图2行星轮系动力学模型3.1碰撞力的选择及定义在ADAMS中有两类接触力：一类是基于Impact函数的接触力，另一类是基于Restitution函数的接触力。Impact是用刚度系数和阻尼系数来计算碰撞力,而Restitution是用恢复系数来计算碰撞力。本文应用Impact函数来计算接触
