基于虚拟样机技术的渐开线齿轮啮合摩擦动力学研究.pdf

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1、2011年7月润滑与密封July2011第36卷第7期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．36No．7DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2011．07．008基于虚拟样机技术的渐开线齿轮啮合摩擦动力学研究石莹江亲瑜李宝良(大连交通大学机械工程学院辽宁大连116028)摘要：基于虚拟样机技术，考虑齿轮啮合过程中摩擦力对接触碰撞力的影响，用ADAMS软件建立渐开线齿轮啮合的动力学模型，通过仿真分析得到与理论计算基本吻合的仿真结果，并对啮合过程中轮齿间摩擦力、摩擦因数、相对滑动速度的变化及相互关系进行研究。结果表明：运用虚拟样机技术可以实现对

2、渐开线齿轮啮合的摩擦动力学研究，从而为进一步研究齿轮啮合摩擦学特性奠定基础，具有良好的工程应用前景。关键词：渐开线齿轮；虚拟样机技术；摩擦动力学；仿真分析中图分类号：TH117．1文献标识码：A文章编号：0254—0150(2011)7—032—4ResearchonFrictionDynamicsofInvoluteGearMeshingBasedonVirtualPrototypingTechnologyShiYingJiangQinyuLiBaoliang(SchoolofMechanicalEngineering，DalianJiaotongUniversity，Da

3、lianLiaoning116028，China)Abstract：Basedonvirtualprototypingtechnology，andconsideringtheinfluenceoffrictiononimpactloadintheprocessofgearmeshing，thedynamicmodelofinvolutegearmeshingwasestablishedbyADAMS．Thesimulationanalysiswasrealized．Theresultsofsimulationanalysisarebasicallyinconformitywi

4、ththatofthetheoreticcalculation．Thevaria—tiontrendandreactionoffrictionforce，frictioncoeficientandrelativeslidingspeedbetweengearteethwereresearched．Theresultsshowthattheresearchonfrictiondynamicsofinvolutegearmeshingcanberesolvedbyvirtualprototypingtechnology，whichcanlaythefoundationfordee

5、plystudyingthetribologicalpropertiesofgearmeshing．Themethodhasgoodprospectsinpracticalengineeringapplication．Keywords：involutegear；virtualprototypingtechnology；frictiondynamics；simulationanalysis虚拟样机技术是指在产品设计开发过程中，将分传动是核心问题之一。散的零部件设计和分析技术(指在某单一系统中零本文作者应用专业CAD软件Pro—E进行渐开线部件的CAD和FEA技术)揉合在一起，在

6、计算机上圆柱齿轮的实体建模，并基于虚拟样机技术，在齿轮建造出产品的整体模型，并针对该产品在投入使用后副间定义了包含有摩擦的接触碰撞力，建立了齿轮系的各种工况进行仿真分析，预测产品的整体性能，进统动力学模型，对其进行了动力学仿真，将仿真分析而改进产品设计、提高产品性能的一种新技术⋯。虚结果与理论结果进行比较，证明了模型的正确性和分拟样机技术已被广泛应用于航空航天、工程机械等领析方法的可靠性；并研究了轮齿问摩擦力、摩擦因域，发挥了巨大作用。数、相对滑动速度在啮合过程中的变化趋势及相互关齿轮传动是利用主动轴、从动轴上的齿轮之间的系。啮合，来传递动力和运动的一种机械传动方式。具有1渐

7、开线齿轮啮合的虚拟样机模型结构紧凑、传动高效和使用寿命长久等优点，是应用1．1虚拟样机模型的建立最广泛的一种机械传动。齿轮系统的力学性能和工作ADAMS虽然有很强的动力学仿真和后处理分析性能对整个机械系统都有极大影响，其中齿轮副啮合的能力，可是几何建模功能很差。本文作者应用3D实体模型设计软件Pro—E建立了渐开线齿轮的三维实体模型并完成装配，然后利用Pro—E和ADAMS之间基金项目：大连市IT优秀教师基金项目(2008IT40111)．的专用接口软件Mechanism／Pro把模型导入ADAMS收稿