基于ADAMS少齿数齿轮啮合力的仿真.pdf

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1、·信息技术·顾江华，等·基于ADAMS少齿数齿轮啮合力的仿真基于ADAMS少齿数齿轮啮合力的仿真顾江华，高建和，柳青松，沈金龙(1扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127；2南京航空航天大学，江苏南京210016)摘要：结合geartrax对少齿数齿轮的造型，利用ADAMS软件强大的分析能力，对一般齿轮的啮合以及少齿数齿轮的啮合进行仿真，分别仿真一般齿数齿轮和少齿数齿轮在某一驱动作用下的的啮合力的大小。关键词：齿轮；仿真；啮合力中图分类号：TH12；TP391．9文献标志码：A文章编号：1671—5276

2、(2012)03-0097-02DynamicSimulationofMeshingForceinLessGearMeshingProcessBasedonADAMSGUJiang—hua，GA0Jian·he，LIUQing—song，SHENJin—long(1．InstituteofMechanicalEngineering，YangzhouUniversity，Yangzhou225127，China；2．NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，N

3、anjing210016，China)Abstract：Skippingtogea~raxwithlessgearmodelingthispaperusesthestronganalyticalskilsofADAMSsoftwaretosimulatethemeshofthegeneralnumberwithfewernumberofteethofgearandcalculatetheirmeshingforcesinthedriving．Keywords：gear；simulation；meshingf

4、orce0前言2三维实体建模与导入在利用geartrax对齿轮进行造型的过程中，由于齿轮由于ADAMS所提供的实体造型功能不适合复杂的齿数偏小导致齿轮发生严重的根切现象，故对少齿数齿轮3D曲面的构建，所以首先在专业的建模软件solidworks中进行变位处理，并且两齿轮传动采用等变位齿轮传动，即利用geartrax对少齿数齿轮进行三维造型，再将三维模型大小齿轮变位系数相反(=一)。导入ADAMS中进行分析，图1为少齿数齿轮实体模型，取小齿轮的变位系数为0．83采用正变位，选取最小在solidworks中将建

5、模好的图形以parasolid(x—t)格式齿数为3个齿，大齿轮的变位系数为一0．83采用负变位，进行保存，再在adams中通过IMPORT读入。齿数为28。少齿数齿轮传动技术是齿轮传动技术上的新进展，少齿数齿轮传动具有体积小、质量轻、单级传动比大、承载能力高、抗磨损和耐胶合能力强且不增加加工成本和难度等特点，因此，具有较高的应用价值和重要的研究意义．1动力学仿真软件ADAMSADAMS，即机械系统动力学自动分析(automaticdy—namicanalysisofmechanicalsystems)，该

6、软件是美国MDI公图1实体模型司(MechanicalDynamicsInc．)开发的虚拟样机分析软件。目前，ADAMS已经被全世界各行各业的数百家主要制造商3建立动力学模型采用。ADAMS软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器3．1碰撞力的选择及定义采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动在导入的模型中对齿轮定义材料，并且施加各种约力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。AD-束，及定义

7、啮合轮齿之间的碰撞力。AMS软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、在ADAMS中有两种计算接触力的方法，一种是补偿碰撞检测、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。法(restitution)；另外一种是冲击函数法(impact)。补偿法是通过确定两个参数：惩罚系数(penalty)和补偿系数作者简介：顾江华(1987一)，男，江苏南通人，硕士研究生，主要从事机械设计与结构优化。MachineBuilding曾Automation，tun2012，41(3)：97～98，119·97·_·信息技术·顾江

8、华，等·基于ADAMS少齿数齿轮啮合力的仿真(restitution)来计算碰撞力的，由于这两个系数的均需要啮合力图，在此条件下测得的啮合力最大值为2962．94N。通过大量的实验来确定，并且较难把握，所以采用另外一lm“qlI种方法，冲击函数法IMPACT函数的表达式为：n。l『、＼¨Fimpa=M戕{。，。_q)c×dq×STEP(q，d，2，D}(1)。l＼．^nf＼A。【／式中：q为两个要接触物体的实际距