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基于虚拟样机技术的齿轮啮合动力学仿真研究 被引量:62
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作者 李三群 贾长治 +1 位作者 武彩岗 刘海平 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期901-904,共4页
齿轮传动是机械装备中重要的传动装置。运用Pro/E建立齿轮的三维实体模型,结合MATLAB编程生成齿形线,基于ADAMS建立了齿轮啮合传动模型和虚拟样机模型。针对传统计算方法难以获取全齿面接触力的局限性,将Hertz接触理论嵌入仿真模型,运... 齿轮传动是机械装备中重要的传动装置。运用Pro/E建立齿轮的三维实体模型,结合MATLAB编程生成齿形线,基于ADAMS建立了齿轮啮合传动模型和虚拟样机模型。针对传统计算方法难以获取全齿面接触力的局限性,将Hertz接触理论嵌入仿真模型,运用曲线接触实现了齿轮离散齿及连续齿啮合的动态实时仿真。基于虚拟样机仿真研究了齿轮偏心、轴偏心、轮齿磨损等缺陷对啮合力的影响,为深入研究齿轮传动系统动态特性提供了理论参考依据。 展开更多
关键词 齿轮 啮合 动力学仿真 虚拟样机 ADAMS
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渐开线齿轮动态啮合力计算机仿真 被引量:69
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作者 毕凤荣 崔新涛 刘宁 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期991-995,共5页
为了获得渐开线齿轮啮合传动过程中的动态啮合力,提出了一种在MSC-ADAMS平台上的计算机仿真方 法.考虑了齿轮高速、大转矩啮合传动以及渐开线齿轮工作过程中齿廓啮合点位置不断变化的实际情况,基于 Hertz弹性接触理论,建立了仿真用齿... 为了获得渐开线齿轮啮合传动过程中的动态啮合力,提出了一种在MSC-ADAMS平台上的计算机仿真方 法.考虑了齿轮高速、大转矩啮合传动以及渐开线齿轮工作过程中齿廓啮合点位置不断变化的实际情况,基于 Hertz弹性接触理论,建立了仿真用齿轮刚度系数的计算公式及渐开线齿轮啮合传动的仿真模型,并以某车用变速 器的一对渐开线齿轮为研究对象,应用机构动力学仿真分析软件,计算得到了在3种不同工况下的齿轮动态啮合 力.研究结果表明:渐开线齿轮在啮合传动过程中含有明显的动载荷,动载荷的波动并非对称循环,其均值大于静 载荷;随着传动速度的增大,动载荷及其作用时间所占比例均增大. 展开更多
关键词 渐开线齿轮 啮合力 动载荷 仿真 变速器
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渐开线齿轮啮合碰撞力仿真 被引量:56
3
作者 黄中华 张晓建 周玉军 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期379-383,共5页
为获得渐开线齿轮啮合传动时轮齿碰撞力的变化规律,提出基于动力学仿真的渐开线轮齿碰撞力计算方法。建立一对渐开线齿轮啮合传动的动力学模型,给出基于Hertz接触理论的齿轮啮合传动时轮齿碰撞力的计算方法。对齿轮啮合传动时的轮齿碰... 为获得渐开线齿轮啮合传动时轮齿碰撞力的变化规律,提出基于动力学仿真的渐开线轮齿碰撞力计算方法。建立一对渐开线齿轮啮合传动的动力学模型,给出基于Hertz接触理论的齿轮啮合传动时轮齿碰撞力的计算方法。对齿轮啮合传动时的轮齿碰撞力、x向碰撞力和y向碰撞力的变化规律及其频谱特征进行仿真研究。仿真结果表明:齿轮啮合传动时碰撞力的幅值波动显著,轮齿从啮入到啮出,碰撞力从0 kN增加到最大碰撞力后又减小至0 kN,具有明显的周期性;碰撞力频谱中会出现齿轮啮合频率的1倍频和2倍频;x向碰撞力和y向碰撞力幅值波动显著,具有相同的频谱特征,相位相差约90°;频谱中出现齿轮的旋转频率和啮合频率,存在明显的调制现象,其中载波为齿轮的啮合频率,调制波为齿轮的旋转频率。 展开更多
关键词 碰撞力 齿轮啮合 仿真
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基于虚拟样机技术的齿轮啮合力的计算与仿真 被引量:30
4
作者 李起忠 刘凯 《重型机械》 2006年第6期49-51,共3页
利用Hertz碰撞理论结合虚拟样机技术软件ADAMS对齿轮啮合过程进行了仿真分析,研究了在给定转速和负载条件下啮合力的大小和变化规律,指出了提高齿轮啮合力的阻尼系数可以降低啮合力的波动幅值,增加齿轮寿命。
关键词 齿轮 啮合力 仿真 ADAMS
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新型齿形链的啮合机制及仿真分析 被引量:25
5
作者 冯增铭 孟繁忠 李纯涛 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1427-1430,共4页
在分析研究新型齿形链与链轮的啮合机制的基础上,使用ADAMS建立了新型齿形链与链轮传动系统的数字化三维仿真模型,分析了新型齿形链内侧齿廓曲线的综合曲率半径和齿形链伸出量随链条节距、链轮齿数以及链轮齿形的变化规律.模型的仿真分... 在分析研究新型齿形链与链轮的啮合机制的基础上,使用ADAMS建立了新型齿形链与链轮传动系统的数字化三维仿真模型,分析了新型齿形链内侧齿廓曲线的综合曲率半径和齿形链伸出量随链条节距、链轮齿数以及链轮齿形的变化规律.模型的仿真分析表明,对于新型齿形链与链轮传动系统,建立数字化的三维仿真模型可以有效地分析其设计参数对多边形效应的影响.试验结果表明,新型齿形链的啮合机制可以减小多边形效应的影响和减小链传动的磨损. 展开更多
关键词 新型齿形链 链轮 啮合机制 多边形效应 仿真分析
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渐开线直齿轮啮合过程中载荷及应力的计算机模拟 被引量:14
6
作者 龙慧 张光辉 欧恒安 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第5期39-45,共7页
基于有限元法,提出了一种渐开线直齿轮在啮合过程中参数化模型的表达方法,建立了能随啮合过程变化自动调整接触区和整体模型的啮合轮齿有限元分析模型,采用有限元弹性接触分析方法对轮齿从啮入至啮出整个啮合周期的接触载荷分配及分... 基于有限元法,提出了一种渐开线直齿轮在啮合过程中参数化模型的表达方法,建立了能随啮合过程变化自动调整接触区和整体模型的啮合轮齿有限元分析模型,采用有限元弹性接触分析方法对轮齿从啮入至啮出整个啮合周期的接触载荷分配及分布、应力分布的变化等进行了研究。采用该方法可实现用计算机模拟齿轮在啮合过程中载荷及应力的变化。 展开更多
关键词 渐开线齿轮 啮合 计算机模拟 应力 载荷
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基于ADAMS的孔销式少齿差行星减速器的设计与仿真分析 被引量:17
7
作者 余波 王家序 +1 位作者 黄春美 官浩 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2013年第3期23-27,共5页
以输出机构为孔销式的少齿差行星减速器为研究对象,设计其行星齿轮与内齿轮正确啮合的齿廓参数,同时对啮合力进行了理论推导,并利用三维软件solidworks建立整个减速器实体模型。以ADAMS软件为平台建立虚拟样机模型,进行运动学与动力学... 以输出机构为孔销式的少齿差行星减速器为研究对象,设计其行星齿轮与内齿轮正确啮合的齿廓参数,同时对啮合力进行了理论推导,并利用三维软件solidworks建立整个减速器实体模型。以ADAMS软件为平台建立虚拟样机模型,进行运动学与动力学仿真。仿真结果得到减速器输出轴转速和传动比,啮合力、接触作用力的时域和频域的参数曲线以及减速器的转动频率。仿真结果与理论值吻合度很高,为减速器动态特性优化提供了理论指导。 展开更多
关键词 ADAMS 少齿差 啮合力 频域 动态仿真
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基于三棱柱动网格的涡旋压缩机三维流场模拟 被引量:16
8
作者 刘国平 张国琳 +1 位作者 李宇锋 李斌 《机械设计与制造》 北大核心 2016年第6期22-25,共4页
为研究涡旋压缩机内部流场的规律分布,在理论分析的基础上,建立了内部流场的三维模型。对非结构化网格划分的三种方法(四面体网格、六面体网格、三棱柱网格)分别进行了模拟试验,并通过试验结果对比发现,三棱柱网格划分方法在涡旋压缩机... 为研究涡旋压缩机内部流场的规律分布,在理论分析的基础上,建立了内部流场的三维模型。对非结构化网格划分的三种方法(四面体网格、六面体网格、三棱柱网格)分别进行了模拟试验,并通过试验结果对比发现,三棱柱网格划分方法在涡旋压缩机三维流场模拟中更为适用。在此基础上,运用动网格技术和RNG k—ε模型对流场进行三维数值模拟,模拟结果形象的展示了涡旋压缩机随时间周期变化的压力、温度、流速的分布规律,为涡旋压缩机的优化设计和应用提供参考。 展开更多
关键词 涡旋压缩机 网格划分 动网格 数值模拟 流场
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外啮合非圆齿轮加工模型及根切特性研究 被引量:12
9
作者 何贵平 胡赤兵 +3 位作者 靳岚 剡昌锋 安宗文 段红燕 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2006年第6期40-43,共4页
根据范成法加工外啮合非圆齿轮时刀具和齿轮节曲线间的位置关系,提出了插齿加工的数学模型.在分析范成加工外啮合非圆齿轮不根切的模数、偏心率取值范围的基础上,根据所建模型将加工外啮合非圆齿轮的范成过程用计算机进行了动态图形仿真... 根据范成法加工外啮合非圆齿轮时刀具和齿轮节曲线间的位置关系,提出了插齿加工的数学模型.在分析范成加工外啮合非圆齿轮不根切的模数、偏心率取值范围的基础上,根据所建模型将加工外啮合非圆齿轮的范成过程用计算机进行了动态图形仿真.根据仿真图形结果可以分析和判断所加工的非圆齿轮的齿形特征,从而为设计和制造节曲线封闭型外啮合非圆齿轮提供了一种直观的判断方法. 展开更多
关键词 非圆齿轮 外啮合 范成加工 图形仿真
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基于ADAMS的新型齿形链啮合仿真分析 被引量:12
10
作者 孟祥鑫 冯增铭 《机械设计与研究》 CSCD 2004年第4期31-32,共2页
利用多体动力学仿真软件ADAMS建立了内-外复合啮合新型齿形链与链轮啮合传动系统的三维参数化实体模型,在分析新型齿形链与链轮的啮合机制的基础上,合理地定义了新型齿形链的结构参数,并进行了新型齿形链与链轮的啮合仿真试验研究,结果... 利用多体动力学仿真软件ADAMS建立了内-外复合啮合新型齿形链与链轮啮合传动系统的三维参数化实体模型,在分析新型齿形链与链轮的啮合机制的基础上,合理地定义了新型齿形链的结构参数,并进行了新型齿形链与链轮的啮合仿真试验研究,结果表明:这种啮合仿真试验研究是合理的。 展开更多
关键词 新型齿形链 啮合机制 多边形效应 仿真分析
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薄板渐进成形数值仿真研究进展 被引量:13
11
作者 蔡圣 刘欣梅 陈军 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1-12,共12页
由于板料渐进成形过程的耗时性以及变形机理和接触模型的复杂性,数值仿真面临效率、精度和算法等方面的问题。分析了板料渐进成形数值仿真中显、隐式积分算法的优劣,归纳了网格划分中壳单元、实体单元以及实体-壳单元的不同特点,总结了... 由于板料渐进成形过程的耗时性以及变形机理和接触模型的复杂性,数值仿真面临效率、精度和算法等方面的问题。分析了板料渐进成形数值仿真中显、隐式积分算法的优劣,归纳了网格划分中壳单元、实体单元以及实体-壳单元的不同特点,总结了渐进成形仿真中确定屈服函数、硬化准则和断裂模型的难点与规律。最后,从简化模型、自适应网格、结构对称性、虚拟速度和质量缩放等方面研究如何提高仿真效率,并分析了其中的关键技术、存在的问题以及未来的发展趋势,帮助在仿真的设定、优化与分析方面获得更进一步的理解,推动渐进成形专用仿真技术的发展。 展开更多
关键词 数值仿真 积分算法 网格单元 材料模型 仿真效率
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基于有限元方法的WN齿轮啮合仿真与接触分析 被引量:9
12
作者 陈殿华 田中道彦 商桂芝 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第1期119-122,共4页
研究对WN齿轮进行接触强度与啮合仿真分析。采用先进的齿轮啮合和接触的计算机仿真分析技术对复杂的空间多点接触的WN齿轮啮合与强度特性进行研究,研究从齿形创成开始,建立啮合模型,采用3维有限元方法计算WN齿轮轮齿弹性变形与接触应力... 研究对WN齿轮进行接触强度与啮合仿真分析。采用先进的齿轮啮合和接触的计算机仿真分析技术对复杂的空间多点接触的WN齿轮啮合与强度特性进行研究,研究从齿形创成开始,建立啮合模型,采用3维有限元方法计算WN齿轮轮齿弹性变形与接触应力,进行WN齿轮啮合过程的计算机仿真分析。首次提出用法向啮合间隙和Un it分割方法进行接触分析,实践表明方法是非常有效的。研究还针对不同尺度的WN齿轮的实际啮合状况进行了具体的接触应力和接触区域的解析计算,开发了用于该齿轮机构分析的实用软件。 展开更多
关键词 啮合仿真 接触分析 Unit分割法 WN齿轮
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基于谐波传动啮合仿真的齿形干涉研究 被引量:10
13
作者 卢其辉 梁医 +1 位作者 范元勋 王华坤 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第19期6317-6320,共4页
根据谐波齿轮传动基本理论,建立谐波传动局部啮合仿真的计算模型。已知原始曲线采用四力作用式模型计算得出,柔轮齿形曲线采用渐开线曲线,根据包络法计算出刚轮齿廓,并求解柔轮齿廓的运动轨迹。在此基础上,完成谐波传动全图和局部啮合仿... 根据谐波齿轮传动基本理论,建立谐波传动局部啮合仿真的计算模型。已知原始曲线采用四力作用式模型计算得出,柔轮齿形曲线采用渐开线曲线,根据包络法计算出刚轮齿廓,并求解柔轮齿廓的运动轨迹。在此基础上,完成谐波传动全图和局部啮合仿真,并对谐波传动的特性进行论证。最后通过局部啮合图形对谐波传动过程进行干涉研究。结果表明:谐波传动采用不等移距变位,可以很好地控制轮齿啮合侧隙和啮合深度。柔轮变位系数越大,侧隙越大;柔轮径向变形量与模数比越大,侧隙越小。 展开更多
关键词 谐波传动 啮合仿真 干涉 MATLAB
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Meshing Theoretical Study and Simulation on Cylindrical Tri-sine Oscillating Tooth Gear Drive 被引量:8
14
作者 李瑰贤 孙瑜 张欣 《Journal of Donghua University(English Edition)》 EI CAS 2004年第1期117-120,共4页
The structure of cylindrical tri-sine oscillating tooth gear drive is presented. Based on the space meshing theory, equations of meshing and tooth profile are established and its meshing theory is studied. Using Pro/E... The structure of cylindrical tri-sine oscillating tooth gear drive is presented. Based on the space meshing theory, equations of meshing and tooth profile are established and its meshing theory is studied. Using Pro/E, this system is modeled and simulated,which is compared with the above-established equations. 展开更多
关键词 Tri-sine Oscillating Tooth Gear Drive meshing theory simulation
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非正交面齿轮啮合特性仿真分析 被引量:9
15
作者 沈云波 刘春孝 《西安工业学院学报》 2006年第3期210-214,共5页
面齿轮传动是由圆柱齿轮与面齿轮相啮合的传动,分析了面齿轮传动的啮合特性.根据齿轮啮合原理,在给出刀具齿廓方程及法矢方程的基础上,通过坐标变换导出了面齿轮齿面的位置矢量与法矢量;利用计算机仿真技术,对在安装误差条件下的面齿轮... 面齿轮传动是由圆柱齿轮与面齿轮相啮合的传动,分析了面齿轮传动的啮合特性.根据齿轮啮合原理,在给出刀具齿廓方程及法矢方程的基础上,通过坐标变换导出了面齿轮齿面的位置矢量与法矢量;利用计算机仿真技术,对在安装误差条件下的面齿轮啮合特性,传动误差进行了仿真研究;结果表明,接触印痕在面齿轮齿面上形成一条沿着齿形方向的直线,而且随着装配误差的差异分别沿着齿向方向的大端或小端移动;传动误差与圆柱齿轮的转角成线性关系,对安装错位不敏感.由装配错位传动误差接近于0. 展开更多
关键词 面齿轮 传动误差 啮合仿真 机械传动
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Loaded multi-tooth contact analysis and calculation for contact stress of face-gear drive with spur involute pinion 被引量:9
16
作者 唐进元 刘艳平 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2013年第2期354-362,共9页
The analytical method based on "Hertz theory on normal contact of elastic solids" and the numerical method based on finite element method (FEM) calculating the contact stress of face-gear drive with spur inv... The analytical method based on "Hertz theory on normal contact of elastic solids" and the numerical method based on finite element method (FEM) calculating the contact stress of face-gear drive with spur involute pinion were introduced, and their relative errors are below 10%, except edge contact, which turns out that these two methods can compute contact stress of face-gear drive correctly and effectively. An agreement of the localized bearing contact stress is gotten for these two methods, making sure that the calculation results of FEM are reliable. The loaded meshing simulations of multi-tooth FEM model were developed, and the determination of the transmission error and the maximal load distribution factor of face-gear drive under torques were given. A formula for the maximal load distribution factor was proposed. By introducing the maximal load distribution factor in multi-tooth contact zone, a method for calculating the maximal contact stress in multi-tooth contact can be given. Compared to FEM, the results of these formulae are proved to be reliable, and the relative errors are below 10%. 展开更多
关键词 face gear contact stress finite element method loaded meshing simulation load distribution factor multi-tooth contact
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无隙钢球精密传动啮合副滑动特性研究 被引量:8
17
作者 宜亚丽 安子军 王海侠 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第23期3206-3211,共6页
针对无隙钢球精密传动啮合副中钢球滚滑现象对传动精度的影响,运用啮合原理和转化机构运动学分析方法,提出采用弧长差表征啮合副滑动特性的方法,阐释了无隙钢球精密传动啮合副传动过程中钢球滑动产生的机理。建立了理论分析数学模型,分... 针对无隙钢球精密传动啮合副中钢球滚滑现象对传动精度的影响,运用啮合原理和转化机构运动学分析方法,提出采用弧长差表征啮合副滑动特性的方法,阐释了无隙钢球精密传动啮合副传动过程中钢球滑动产生的机理。建立了理论分析数学模型,分析了滑滚状态下啮合副在啮合传动过程中相对滑动速度和滑动率的变化规律,并绘制了其变化曲线。建立了无隙钢球精密传动啮合副三维实体,并利用ADAMS进行了运动学仿真分析。结果表明,啮合副传动过程存在微量滑动,钢球与中心盘啮合处的滑动速度和滑动率较大,磨损也较严重。 展开更多
关键词 无隙钢球精密传动 啮合副 相对滑动速度 滑动率 运动学仿真
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修形前后摆线针轮接触力和啮合齿数对比 被引量:8
18
作者 李群超 张方 《国外电子测量技术》 2018年第5期27-31,共5页
未修形的标准摆线针轮在传动时易卡死,为补偿加工误差和保证润滑等需要对摆线轮齿廓修形。研究正等距和正移距组合修形后,最大接触力和啮合齿数的变化情况。在满足啮合原理的条件下,以工作区间摆线轮齿廓最大程度逼近转角修形后的齿廓... 未修形的标准摆线针轮在传动时易卡死,为补偿加工误差和保证润滑等需要对摆线轮齿廓修形。研究正等距和正移距组合修形后,最大接触力和啮合齿数的变化情况。在满足啮合原理的条件下,以工作区间摆线轮齿廓最大程度逼近转角修形后的齿廓为优化目标,通过MATLAB优化工具箱确定等距、移距修形量。基于赫兹理论计算修形前后最大接触力和最大变形,得到理论啮合齿数。建立修形前后的Adams全刚体动力学模型,进行动力学仿真。对比仿真和理论计算结果验证模型有效性并得出修形后啮合齿数减少,最大接触力变大的结论。 展开更多
关键词 摆线针轮 修形 接触力 啮合齿数 仿真
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基于刚柔耦合模型的行星齿轮箱动力学仿真分析 被引量:7
19
作者 马朝永 冀建东 +1 位作者 胥永刚 陈俊燃 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期719-726,共8页
行星齿轮箱在运转过程中,振动信号主要来源于齿轮间的啮合振动,各啮合点与传感器之间的位置周期性变化,啮合振动信号在同一时刻通过不同的传递路径被传感器采集到,导致传感器采集到的信号耦合严重,十分复杂,不利于有效进行故障诊断.为此... 行星齿轮箱在运转过程中,振动信号主要来源于齿轮间的啮合振动,各啮合点与传感器之间的位置周期性变化,啮合振动信号在同一时刻通过不同的传递路径被传感器采集到,导致传感器采集到的信号耦合严重,十分复杂,不利于有效进行故障诊断.为此,考虑信号采集的实际特点,依据实验室设备参数,利用PROE、ANSYS以及动力学仿真软件ADAMS,建立行星齿轮箱的刚柔耦合动力学仿真模型.结合Inalpolat提出的时变动力学模型,考虑齿轮箱各齿轮的局部故障信号调制、旋转调制以及结构和约束调制,建立改进的局部故障时变动力学模型.通过对比改进的局部故障时变动力学模型与仿真模型的结果得出了行星齿轮箱边频带信号中幅值与边频间隔的特点,从而验证了模型与理论的合理性.最后与实验信号对比,验证了结论的正确性,该研究结果可以为行星齿轮箱故障诊断提供有效的理论与工程基础. 展开更多
关键词 行星齿轮箱 啮合振动 时变动力学 刚柔耦合 局部故障调制 动力学仿真
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双螺杆真空泵的全光滑螺杆型线及其性能研究 被引量:7
20
作者 王君 刘宏杰 +1 位作者 崔锋 张凌宏 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期125-130,共6页
为了解决现有的螺杆型线存在尖点的问题,本文提出了圆弧和摆线等距曲线的啮合模型,可以解决同步异向双回转运动的容积式流体机械的转于型线尖点修正问题;构建了一种新型全光滑螺杆型线,使得气体密封方式由点与曲线的啮合转变为曲线与曲... 为了解决现有的螺杆型线存在尖点的问题,本文提出了圆弧和摆线等距曲线的啮合模型,可以解决同步异向双回转运动的容积式流体机械的转于型线尖点修正问题;构建了一种新型全光滑螺杆型线,使得气体密封方式由点与曲线的啮合转变为曲线与曲线的啮合,讨论了齿背圆弧半径对全光滑螺杆型线结构和性能的影响,得到了接触线最短的螺杆型线;通过内部流场的数值模拟,将全光滑螺杆型线与现有的螺杆型线进行比较。研究结果表明:所提出的新型全光滑螺杆型线具有连续的接触线,在工作中通过齿顶面的级间返流泄漏更少,不存在泄漏通道。 展开更多
关键词 双螺杆真空泵 全光滑螺杆型线 摆线等距曲线 接触线 数值模拟
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