基于ADAMS准双曲面齿轮静态分析与动力学分析.pdf

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1、第51卷第10期V01．51No．10农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2013年lO月October2013doi：10．3969／j．ism．1673—3142．2013．10．009基于ADAMS准双曲面齿轮静态分析与动力学分析焦秉正，单鹏，马龙(121001辽宁省锦州市辽宁工业大学汽车与交通学院)[摘要]针对准双曲面齿轮实体造型的独特性，运用cAnA三维建模软件虚拟加工方法构建准双曲面齿轮几何模型。通过CATIA与ADAMS的无缝连接，实现了在ADAMS环境中

2、准双曲面齿轮静态分析与动力学仿真，并对啮合过程中输入、输出轴转速及受力情况的变化规律进行了研究。通过分析仿真结果，得到与理论计算相吻合的数据，为后续传动系统的强度校核、优化设计等提供了依据。[关键词]准双曲面齿轮；虚拟加工；静态分析；动力学仿真【中图分类号】THl32．415[文献标志码】A[文章编号】1673—3142(2013)10-0032-05D]mami璐AnalysisandStaticAnalysisofHypoidGearsBasedOnADAMSJiaoBingzheng，ShanPeng，MaLong(Auto

3、mobile&Tra珏icEngineeringCollege，LiaoningUniversityofTechnology，JinzhouCity，LiaoningProvince121001，China)[Abstract】AccordingtotheuniquenessoftheHypoidGearSolidModeling，hypoidgearreferencegeometrymodelisconstructedwiththe3DmodelingsoftwareCATIAbyBeausofvirtualmachiningm

4、ethod．ThroughtheseamlessconnectionbetweenCATIAandADAMS，thehypoidgearmeshingstaticanalysisanddynamicsimulationinADAMSenvironmentareimplemented，theinput，outputshaftspeedandtangentialforcechangesduringthemeshingprocessareresearched．Throughtheanalysisofthesimulationresult

5、sobtained，whichagreedwiththetheoreticalcalculationdata，abasisforthestrengthcheckandoptimizationdesignoftransmissionsystemisprovided．[Keywords]hypoidgear；virtualmachining；staticanalysis；dynamicssimulation0引言准双曲面齿轮是工业中非常重要的机械零件，具有传动平稳、安装简单、承载力高等特点，广泛用于汽车、机床及其他动力和运动传递装置上

6、。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、低质量而高可靠性的要求，需要对其静态分析及动力学特性进行深入研究。本文针对某准双曲面齿轮传动系统，建立了其仿真模型，研究了准双曲面齿轮传动系统中静态与动态特性的变化规律。研究结果不仅对准双曲面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系统的动力学研究具有重要的理论意义。1准双曲面齿轮模型的建立目前对于准双曲面齿轮建模方法主要有三种：第一种方法是根据理论齿面加工参数建立的收稿日期：2013--06—16修回日期：2013—07—29数学模型，然后再

7、根据计算得到离散点啮合成齿面，由此建立齿轮模型【”：第二种方法是将生产出的齿轮在测量机进行齿面采点。然后通过数学拟合方法对齿面离散点进行拟合而成新的齿面．这种方法建模受限于测量设备的精度与人为误差：第三种方法是通过虚拟加工形成齿面模型。齿面是由刀盘圆弧在真实的切削过程中包络而成的。通过编写程序，让该过程重复进行，得到轮坯坐标系下的刀刃包络曲面族，利用CATIAV5的曲线拟合功能进行NURBS曲线拟合，对齿廓曲面进行曲面重构，建立准双曲面齿轮几何模型[21。本文采用第三种方法建立齿轮模型。鉴于准双曲面齿轮主要用于汽车工业，大轮节锥角

8、大于70o，故采用HFr方法加工，即大轮为成形法加工，而小轮为刀倾法加工。准双曲面齿轮齿坯参数及机床调整参数可以由初始参数(齿轮的齿数，轴交角，偏置距，大轮节圆直径，大轮齿宽，刀盘直径，初始小轮螺旋角等)通过齿轮手册推荐的500公式计算得到网。齿坯