基于ADAMS的同步带传动动力学模型研究

基于ADAMS 的同步带传动动力学模型研究袁志权 丁莉(武汉理工大学机电学院,武汉430070)摘 要: 根据同步带传动的本身的特性和柔性体建模仿真分析的难点,介绍了联合使用 Pro/E 、ANSYS 和MSC. ADAMS 建立同步带输送机构实体动态仿真模型的方法,结合Pro/E 、ANSYS 和MSC. ADAMS 各自的特点,采用Pro/E 实体三维建模,ANSYS 模态分析和ADAMS 动力学仿真分析的方法研究灌装机同步输送带的动态特性。

关键词: 动力学模型,MSC.ADAMS ,同步带传动,建模 仿真。

1.引言:上海某制药公司灌装机项目中希望改进其液体药品灌装机构,其中的一个改进方案就是关于灌装同步输送带的振动解决。

由于灌装机的特点,其同步输送带的跨度比较大,因此产生的振动不容忽视,主要有横向振动、纵向振动及扭转振动对灌装精度的影响较大。

振幅的大小和稳定状态的长短是考虑灌装系统方案可行性的一个重要因素,所以掌握同步带输送系统的动态特性非常重要。

因此,建立同步带输送系统实体仿真模型显得格外重要。

为了解决这个问题,本文给出了基于ADAMS 建立同步输送带系统实体仿真模型的方法。

2. ADAMS 柔性体理论ADAMS 柔性模块是采用模态来表示物体弹性的,利用ADMAS 柔性模块可以简单地实现柔性体动态分析, 它是基于下列假设建立的: 物体的弹性变形是相对于物体坐标系的弹性小变形, 同时该坐标系又经历大的非线性整体移动和转动。

其基本思想是赋予柔性体一个模态集,采用模态展开法,用模态向量和模态坐标的线性组合来表示弹性位移,通过计算每一时刻物体的弹性位移来描述其变形运动。

ADAMS 柔性模块中的柔性体是用离散化的若干个单元的有限个结点自由度来表示物体的无限多个自由度的。

这些单元结点的弹性变形可近似地用少量模态的线性组合来表示。

ADAMS 中柔性体的广义坐标表示为:ξ=⎪⎩⎪⎨⎧q x ψ⎪⎭⎪⎬⎫=⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=m j q z y x j ,1,φθψ,其中, X = ( x , y , z) 反应物体在惯性参考系中的笛卡尔坐标,反映刚体ψ= (ψ,θ φ)表示刚体方位的欧拉角;来表示,用q ={ 1q , 2q ⋯, m q }(m 表示模态数) 表示模态坐标。

则,柔性体上任一结点(如i 点)的位置坐标可表示为: i r =x+ A (S i +i ϕq), 其中 A ——物体坐标系到惯性参考系的转换矩阵; S i ——结点i 在物体坐标系中未变形时的位置;i ϕ——对应于结点i 的移动自由度的模态矩阵子块] [1;3. 灌装机同步带柔性体系统的建立3.1 灌装机同步带输送系统模型简化灌装机同步带输送系统一般由驱动装置、同步输送带与机架和张紧装置等构成,在同步带输送系统中,同步带轮和机架相对于输送带而言,刚度相当大、变形很小,可以认为是刚体。

因此,对于同步带输送系统中的零部件,除输送带必须当作柔性体外,其余部件均可视作刚体。

同时,在初步建立的带式输送机虚拟样机系统中,机架固定在地上不运动,所以可以将机架简化为地面。

[2]3.2 灌装机同步带输送系统建模流程由于同步输送带本身是柔性体,所以必须建立输送带的柔性体模型。

ADAMS 中可用两种方法来完成:第一种是将同步带分为很多小块,然后在各小块之间施加约束,用以拟合带的变形及柔性,其指导思想类似于有限元的方法。

第二种是利用ADAMS 提供的柔性体理论来使输送带具有黏弹性,这种方法可用3种方式来完成,第1利用ADAMS 提供的柔性模块ADAMS /FLEX 来完成;第2利用有限元知识,编写出模态中性文件,然后以文本方式输入到ADAMS 中;第3利用有限元软件来做出模态中性文件,然后导入到ADAMS 中。

随着计算机软、硬件技术的发展,各种CAD 、CAE 软件得到了广泛的应用,这一领域的每种软件都有其功能强大的一项,但也有其欠缺的一面,如Adams 的运动学及动力学仿真功能强大,但对于复杂模型的实体建模能力却很差,而对于复杂柔性体的构建也相当较弱,Pro/E 有强大的三维实体建模功能,但其精确的运动学及动力学仿真却比较差,特别对于柔性体;而ANSYS 柔性体构建能力强,但只能进行结构分析,而且三维建模能力又不行。

针对这种情况,所以这里我们这里就各取其长,综合应用多种软件,采用联合仿真手段对同步带输送运动进行建模仿真分析。

首先,应用三维设计软件Pro/E 对系统进行三维结构设计,然后应用有限元软件(ANSYS)进行模态计算。

最后应用MSC. ADAMS 动力学仿真软件对系统进行仿真计算。

4. 灌装机同步带输送系统ADAMS 建模仿真分析4.1 建立模型首先三维建模。

根据设计意图,用Pro/E 建立三维模型零件及装配体, 如图2所示。

根据模型的实际运动情况,在刚体之间创建约束副,这些约束副确定哪些刚体之间有运动关系,并且保证有相对运动的刚体按照设计要求的运动轨迹进行运动。

添加驱动与载荷,在模型的约束副上添加运动学驱动,并且根据模型所受载荷的情况在不同刚体的两点之间施加力或力矩。

完成模型进行保存并另存为为x - t 格式文件 。

利用ANSYS 生成模态中性文件。

使用ANSYS 直接导入Pro/E 模型数据的prt 文件(此操作要求被打开的prt 文件必须在Pro/E 的工作目录中, 或者Pro/E 与ANSYS 有相同的工作目录, 否则会出现找不到文件的错误)。

在ANSYS 程序中读入柔性体的几何模型并对柔性体进行网格划分,选择外部节点(关节处的节图1 ADAMS 柔性体建模流程点),运行ANSYS的宏命令ADAMS.MAC生成模态中性文件(flex.mnf),此模态中性文件包含了柔性体的质量、质心、转动惯量、频率和振型等信息。

柔性体模态中性文件的导入ADAMS及后续处理。

在ADAM/View 中使用ADAM /Flex 生成柔性体的步骤如下: ①读入模态中性文件, 生成柔性体; ②在柔性体上施加约束和作用力/力矩; ③对柔性体进行设置, 设置内容包括: 模态成分、阻尼率、惯性组成、初始条件等。

4.2 同步带输送机模型的检查模型建立好后,可以利用ADAMS提供的原始条件工具来检查所建立的模型。

首先要检查传输是否正确,有两种方法,第一种可以使用Info选项来检查柔性体的单位、质量模态等有关信息等。

第二种方法是利用ADAMS/Linear校验柔性体,建立一个只包含要校验的柔性体的模型,并按照它在系统中的约束关系与大地约束在一起,然后运行ADAMS/Linear并记录其固有模态,将其与有限元分析的同样条件下的模态相比较。

其次由定义连接形成的原始MARKER,在仿真中必须保持一致。

例如一个定义的同步带轮的旋转副,如果这个MARKER不能保持一致,则在仿真中这个连接就会破坏而需要修改。

此时,原始条件仿真将通过修改这个MARKER的位置,来修正这个破坏的旋转副。

][34.3 运动仿真分析调用ADAM/Solver 进行动力学仿真并观察仿真结果。

为了分析同步带的振动情况,在带的中点处的节点设定测量点。

测量其位移、速度和加速度以及所受的力随时间而变化的曲线。

如图2和图3为同步带横向振动和纵向振动响应曲线:图 3 同步带横向振动响应曲线图 4 同步带纵向振动响应曲线从图3和图4中可以看出同步带横向振动的幅值远大于纵向振动的幅值。

这一结果与从实验观察的结果基本一致,同时也说明影响灌装机同步灌装的主要是同步带的横向振动,而可以忽略其纵向振动的影响。

][45.总结传统的设计方法,在柔性体建模仿真方面有很大的局限性,采用ADAMS软件,并且联合使用Pro/E和ANSYS的进行建模仿真分析的方法研究研究灌装机同步输送带的动态特性,可以很方便地进行设计研究,缩短开发进程。

参考文献[1] ]李军,邢俊文,覃文强.ADAMS 实例教程[M].北京:北京理工大学出版城.2002.[2杨玉萍,钱永明.同步带传动纵向振动的分析[J] 机械传动,2002,26(4),38-40.[3]郝双双,李阳星,刘训涛. 基于ADAMS的带式输送机实体仿真模型建立方法[J].矿山机械,2008(2).[4] 沈利霞, 同步带定位系统的动力学仿真与试验分析[J].机床与液压,2007(8).Research on Dynamics Modeling of Timing-belt DrivesBased on ADAMSYUAN Zhiquan Ding LiWuhan University of TechnologyAbstract : Based on the characteristics of timing-belt transmission, for the difficulty of Analysis of Flexible Body, introduced a new method of the united application of Pro/E、ANSYS and MSC. ADAMS in establish a model of timing-belt transmission. We establish the 3D model of timing-belt by Pro/E, analyze the dynamic characteristics by ANSY and take dynamics simulation by MSC.ADAMS. Key words :Dynamics modeling, MSC.ADAMS,Timing-belt transmission,Dynamics simulation.。

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基于ADAMS的圆环链传动系统仿真分析

基于ADAMS的圆环链传动系统仿真分析

基于ADAMS的圆环链传动系统仿真分析于之龙【摘要】为了研究圆环链传动系统的动力学行为,应用Pro/E和ADAMS建立圆环链传动系统仿真模型,链环之间的接触用弹簧阻尼模型来定义,链环之间的阻力用场力来定义,仿真结果与圆环链传动系统实际运行结果一致.通过仿真验证了该模型的有效性,为研究该类系统的动力学特性提供了一种合理、可靠的方法.【期刊名称】《机械管理开发》【年(卷),期】2018(033)009【总页数】3页(P99-101)【关键词】圆环链传动;弹簧阻尼模型;场力;建模;仿真【作者】于之龙【作者单位】山西新景矿煤业有限责任公司, 山西阳泉045000【正文语种】中文【中图分类】TD528.3引言圆环链传动是一种啮合传动方式。

圆环链传动有很多优点,很强的适应能力、承受外力冲击的能力和抗震能力、较高传动效率,同时安装水平的要求比较低[1]。

由于其非常多的优点,因此被广泛地应用在很多行业,如冶金、航天、食品加工等[2]。

圆环链传动也有一定缺点,圆环链传动的多边形效应致使其运动的稳定性能比较差,平稳性不够使得传动过程中动载荷增大,动载荷会进一步损坏传动链条[3]。

学者们通过广泛的研究来寻求解决圆环链传动过程中存在问题的办法。

1 三维实体建模三维建模的软件和方法有很多,通过比较各个建模软件的效率,本文选择Pro/E建模软件进行圆环链传动装置模型的建立。

1.1 零部件建模圆环链传动系统由很多部件组成,其中圆环链和链轮是圆环链传动系统的重要组件。

平链环和立链环连接起来构成了圆环链。

通过焊接得到平链环,通过锻造得到立链环。

立链环和平链环的规格为48 mm×152 mm,根据国标《矿用圆环链驱动链轮》,建立与立链环和平链环规格匹配的链轮。

1.2 系统装配为了节约仿真模拟耗用时间,在保证仿真结果准确性的基础上,只分别布置10个链环在上、下边链上。

2 ADAMS中的仿真模型将装配好的圆环链传动装置模型接入ADAMS中,同时为了简便处理,把模型里的零件当做不会变形的刚体来处理,所有零件属性均定义为钢。

基于ANSYS和ADAMS的传动系统动力学分析

基于ANSYS和ADAMS的传动系统动力学分析

基于ANSYS和ADAMS的传动系统动力学分析介绍了ADAMS柔性化理论,运用有限元软件ANSYS生成MNF中性文件,建立柔性体。

在ADAMS软件中进行传动系统的刚-柔混合建模,分别添加齿轮副和接触力对传动系统角速度和角加速度进行分析对比,使仿真结果更加贴近实际。

标签:ANSYS;ADAMS;柔性化;仿真近年来,随着大型机械和汽车的发展,对于齿轮和传动系统的研究越来越多。

例如龚淼等人对航空发动机叶片的修复机床进行了动态建模和仿真,以提高机床传动动态稳定性;张会杰等人研究了有负载变化时的机床传动系统特性;黄露郎等人用拉格朗日法建立丝杠传动系统的动态模型,对系统振动进行了数值求解;袁文武等人研究了基于UG和ADAMS的齿轮啮合动力学仿真。

但是,以往研究均是将传动系统构件作为刚性体考虑,刚性体构件在力的作用下不会产生变形,在研究齿轮传动方面,将齿轮及轴完全作为刚性体来研究,不能完全达到精度要求,需要把模型的部分构件处理成柔性体,建立刚-柔混合模型。

1 ANSYS柔性化柔性体是相对于刚体的概念,它强调了构件的可变形性。

ADAMS中将刚形体处理为柔性体有两种方法,一是利用ADAMS自身,建立离散柔性连接件;二是利用有限元软件建立柔性体。

ADAMS中柔性体是包含有构件模态信息的中性文件,构件的模态是构件自身的一个物理属性,构件被制造出来后,它的模态就已经确定,模态频率就是共振频率。

实际上模态反应了有限元模型中各节点位移的比例关系。

把几何模型离散成为有限元模型,有限元模型各节点都有各自的自由度,这样所有节点各自自由度的集和就构成了整个有限元模型的自由度。

在ADAMS中使用的模态中性文件必须借助于其他有限元软件。

在启动ANSYS后,我们导入传动轴模型,单元类型我们选择三维八节点单元SOLID45,材料为steel,其弹性模量为E=202GPa,泊松比μ=0.3,密度DENS=7800kg/m3;在划分网格时,设置网格尺寸为0.01,划分六面体单元,划分完成后共13440个单元,14839个节点;在两圆面上设置刚性面,选取圆心位置节点为连接点;最后在Solution中选择Export to ADAMS,生成所需的MNF文件。

基于ADAMS的高速列车动力学性能仿真研究

基于ADAMS的高速列车动力学性能仿真研究

基于ADAMS的高速列车动力学性能仿真研究聂勇军;廖启征;薛运锋【摘要】基于ADAMS/Rail,建立了12节车辆系统虚拟样机模型,仿真研究了列车直线运行平稳性、启动工况、制动工况和曲线通过工况下的动力学响应,仿真结果表明:所建列车模型启动、制动状况性能良好,直线运行稳定性较好.曲线通过性能较差,中间车辆易发生脱轨.【期刊名称】《机电工程技术》【年(卷),期】2012(041)008【总页数】4页(P58-60,174)【关键词】高速列车;动力学;仿真;Adams/rail【作者】聂勇军;廖启征;薛运锋【作者单位】广州航海高等专科学校船舶工程学院,广东广州 510725;北京邮电大学自动化学院,北京 100876;上海三一科技有限公司,上海 201200【正文语种】中文【中图分类】TP391.90 绪言随着列车运行速度不断的提高,行车密度的不断加大,对高速列车的运行安全提出了更高的要求,一切工作都应该从安全运输的角度出发,确保旅客安全以及货物正常运输为重点。

高速列车的动力学性能[1-3]直接关系到列车运行速度、乘坐舒适性和运行安全性。

在现代列车动力学及仿真基础上,为了进一步开发新型车辆,对单辆车辆或几辆车辆组成的系统进行动力学性能计算及动态仿真以求得车辆运行稳定性、平稳性、曲线通过性能并进行参数优化已成为必不可少的手段。

将所研究的车辆系统抽象为力学分析模型,推导出数学模型,进行数值求解,并应用计算机实体建模技术,以数值计算结果驱动模型实现动态仿真,是现代科学用于车辆研究中的主要手段之一。

本文基于虚拟样机软件Adams/Rail[4],建立某高速列车12节车辆系统虚拟样机模型,分析了列车直线匀速工况下的动力学性能,以及启动、制动工况下的动力学响应和曲线通过情况。

1 模型的建立铁道车辆是一个复杂的多体系统,不但有各部件之间的相互作用力和相互运动,而且轮轨之间也存在相互作用。

因此,为了突出重点又尽量符合实际并且有利于计算分析的简便,在建模时作了一些合理的简化和假设,对非线性环节作了一些考虑,下面结合实际来进行具体的阐述。

基于MSC.ADAMS的动力传动系统建模与仿真

基于MSC.ADAMS的动力传动系统建模与仿真

基于MSC.ADAMS的动力传动系统建模与仿真作者:张冬生来源:《中国科技纵横》2013年第03期【摘要】根据动力传动系统的组成及工作原理,在MSC.ADAMS中分别建立了发动机、液力变矩器、齿轮传动、离合器的动力学模型,并组装成动力传动系统虚拟样机,采用仿真剧本进行总体仿真。

结果表明,利用MSC.ADAMS进行动力传动系统仿真具有一定的优越性。

【关键词】动力传动系统液力变矩器齿轮传动仿真剧本引言动力传动系统是一个典型的多体、多工况、多激励系统,其组成包括发动机、液力变矩器、齿轮传动、离合器等子系统,各子系统仍是复杂的多刚体-柔体系统,其工作过程包括起步、换挡、制动、加速、减速等工况,其受力包括发动机的周期性激励,路面的随机激励,齿轮系统内部激励等。

如何建立动力传动系统的动态模型并仿真其工作过程,对动力传动系统的匹配计算、强度校核、优化设计、疲劳分析、一体化控制具有十分重要的意义。

本文根据MSC.ADAMS提供的各种建模方法,结合其它软件,实现了动力传动系统的虚拟仿真。

1 发动机在MSC.ADAMS中利用Akima曲面拟合技术,将某型号柴油发动机的一组部分特性曲线拟合为部分特性曲面。

根据部分特性曲面,插值出任意油门开度和发动机转速下的指示转矩值:式中ωe为发动机转速,α为油门开度,surface_engine为发动机特性曲面,0表示输出插值点坐标值。

当把曲轴系简化为一当量转动惯量时,可采用多刚体系统模型,如图1所示,其各刚体质量、质心位置及转动惯量通过在CAD软件(如Pro/E)中建立精确实体模型得到。

2 液力变矩器采用广泛应用于车辆上的三元件向心涡轮液力变矩器作为研究对象,忽略液力变矩器在偶合器工况下工作时的导轮惯性力矩,则其动态系统力学模型,如图2所示。

图2中、、、为非稳定工况下的泵轮轴动态转矩、泵轮动态液力转矩、泵轮构件当量转动惯量、泵轮转速;、、、为非稳定工况下的涡轮轴动态转矩、涡轮动态液力转矩、涡轮构件当量转动惯量、涡轮转速。

基于ADAMS的变速箱传动系统动力学分析研究

基于ADAMS的变速箱传动系统动力学分析研究
首先利用P RO/ E 软 件 先 进 的 建 模 功 能 建 立 了变 速 器 的参 数 化三 维 装配 模 型 ,如 图 I F示 ;然 后将 建
息,所以必须给各个构件赋予材料I 。 其 中 ,箱 体 材 料 定 义 为 灰 口铸 铁 HT2 5 0,
p= 6 . 8 X 1 0 k g / m ,弹 性 模 量E = I . 4 1 X e 1 1 P a , 泊松
摘
要 :以A D A M S 软件为基础 ,通过在 三维 软件 中建立变速器的三维装配模型 ,导人A D A M S 中建立了 变 速箱传 动系统 的多体 动力学模 型 ,进行传 动系统 动力学仿 真分析 ,得到 了齿 轮间的动 态啮 合 力 ,各 轴承对箱 体的作 用力 ,并 通过理论 计算验证 了仿真结 果的正确 性 。为进 一步进行 强 度校 核 ,优化设计 、故障诊 断和振动 噪声分析 提供 了重要的参考依据。
设 置好 的分 析模 型如 图2 所示。
比 u= O . 2 8 。
好 的模 型转 化 为 别的 格 式导 入  ̄ J I AD AMS 中 。其 中 I GE S 、p a r a s o l i d 和s t p 格 式都 可 以导 入  ̄ ] I ADAMS
齿 轮 和 轴 的 材 料 定 义 为 4 5钢 , p= 7 . 8 5 X 1 0 k g / m ,弹性 模 量E = 2 . 0 7 ×e t l P a ,泊
l
— — — —
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制 造软 件
一 =_ _—一 0 巳 — —— 一 二
基于A D AMS 的变速箱传动 系统 动力学分析研究
Dy nam i c an al y si s of gear m esh bas ed on A 队 M S

基于MSC.ADAMS的动力传动系统建模与仿真

基于MSC.ADAMS的动力传动系统建模与仿真

基于MSC.ADAMS的动力传动系统建模与仿真MSC.ADAMS是一款优秀的动力传动系统建模与仿真软件,在汽车、航空、航天等领域广泛应用。

通过MSC.ADAMS,可以对各种类型的动力传动系统进行建模与仿真,包括发动机、变速器、传动轴、差速器等。

动力传动系统建模是将传动系统各个部分进行分离,逐一建模并组装成一个整体,通过建模可以确定每个部件的性能与参数,以及系统整体的工作原理与性能。

在建模过程中,需要考虑各个部位的受力情况、材料属性、温度等因素,并进行物理学建模、数学建模和计算机辅助设计。

动力传动系统仿真是指将建模进行各种工况下的计算和分析,通过仿真可以确定不同工况下的系统性能和特性,从而优化每个部位的设计。

仿真的结果可以反映出系统的运行情况、动态响应、疲劳情况、噪声等各种细节,为系统的设计、制造和优化提供重要的参考依据。

MSC.ADAMS软件支持动力传动系统的建模和仿真,可以方便的进行各种级别的建模和仿真,包括单部件、子系统和整个系统的建模和仿真。

同时,MSC.ADAMS还支持多种不同的仿真方法,如动态仿真、静态仿真、多体仿真等,可以精确地模拟系统的行为。

在进行动力传动系统建模和仿真时,需要注意以下几点:1. 精确定义每个部位的材料属性和受力情况,包括张力、压力、扭矩等。

2. 确定每个部位的工作原理和控制方法,建立相应的数学模型。

3. 考虑系统的复杂度和耦合效应,因此需要对整个系统进行综合分析和优化。

4. 在进行仿真前,需要对模型进行验证和校准,以确保模型的准确性和可靠性。

总之,使用MSC.ADAMS进行动力传动系统建模和仿真,可以大大提高系统的设计和性能,为实现更高效、更安全的动力传动系统打下坚实的基础。

数据分析是指对所收集到的数据进行系统性分析和处理,通过对数据的分析可以发现内在的规律和价值,提供有关原因和结果的科学依据和参考,为决策提供依据和支持。

在不同领域中,数据分析的方法和技术也存在差异,但在基本原则和数据处理方法上却具有共性。

ADAMS Driveline在汽车传动系统及整车动力学分析中的应用

主题ADAMS/Driveline在汽车传动系统及整车动力学分析中的应用用途Adams/Driveline提供给工程师和分析专家进行传动系统部件建模和仿真的专用工具,可以用来研究整个传动系在各种不同的工作条件下的动力学性能。

利用Adams/Driveline模块,可以快速创建完整的、参数化的传动系统,如变速器、分动器、驱动轴、和差速器的模型,利用该模块建立包含传动系统的功能化数字样机可集成到Adams/Car中研究整车(如前轮驱动、后轮驱动以及全轮驱动)的动力学性能分析。

软件信息ADAMS/Driveline内容介绍●Adams/Driveline的功能概述●Adams/Driveline的传动系统建模介绍●Adams/Driveline的整车装配及各工况分析●总结QA 20130722一、Adams/Driveline的功能概述MSC Adams/Driveline提供给工程师和分析专家进行传动系统部件建模和仿真的专用工具,可以用来研究整个传动系在各种不同的工作条件下的动力学性能。

利用MSC Adams/Driveline模块,可以快速创建完整的、参数化的传动系统,利用该模块建立包含传动系统的功能化数字样机可集成到MSC Adams/Car中分析研究整车(如前轮驱动、后轮驱动以及全轮驱动)的动力学性能分析。

带详细传动系统的整车模型后轮驱动模型及台架试验台传动系模块提供了应用范围很广的强有力的工具。

支持操稳分析中的前轮驱动,后轮驱动及四轮驱动,力矩转移、分配、陀螺效应和平衡效应、轴承动力学和弹性、以及部件级的噪声和振动激励。

用户只需输入参数,差速器、驱动轴、分动器和变速器的模型将自动创建。

齿轮力、自由行程、粘性联轴器和防滑差速器则来自于详尽的单元库。

部件可以很容易地激活或失效以研究其对整个系统行为的影响。

同时提供了丰富的标准试验,用户也可以高效地创建自己的试验。

变速箱及差速器总成模型二、Adams/Driveline的传动系统建模介绍➢Engine及Flywheel建模发动机体、曲轴、飞轮以带有质量、惯量的part代替,可以带入详细的CAD几何渲染,发动机与车架通过bushing衬套,柔性连接。

基于ADAMS的3—RPS+1运动平台动力学研究

基于ADAMS的3—RPS+1运动平台动力学研究在传统的3-RPS运动平台的基础上增加了静平台腰身回转关节,构造3-RPS+1运动平台,使运动平台获得更大的工作空间和较强灵活性。

综合SOLIDWORKS优秀的建模功能和ADAMS的动力学仿真功能,对该运动平台动力学特性进行建模分析。

通过运动平台在运动时主要关节受力变化曲线,分析其对底部转动产生的影响,对样机调试与控制提供了理论依据。

标签:并联机构;虚拟样机;动力学;ADAMS仿真引言并联机器人是复杂的空间多环机构,具有精度高,承载能力强刚度大,自重负荷比小、动力性能好等优点,近年来已经成为国内外学者竞相研究的热点。

并联机器人的运动学及动力学建模与分析是并联机器人研究的重要领域之一。

如1983年,HUNT首次提出了3-RPS机构,由于它能实现两个转动和一个移动而得到广泛的应用。

1999年华为实等人介绍了一种基于DELTA 机器人机构的堆垛机器人,具有高刚度、高精度和低机动质量等特点,适合于高速堆垛及搬运等操作。

2000年,CARRETERO等分析了3-PRS并联机器人的运动学问题,并利用非线性优化方法对系统的有关参数进行了优化分析。

2001年李剑锋基于系统微分运动关系,分析了3-RPS、3-RRS、3-RSR等并联机构的运动学和动力学问题。

2007年郭宗和等人对结构简单、易于控制的3 -RPC并联机构提出了动平台运动轨迹规划的新方法。

少自由度并联机构的种类和数目很多,但是某些特定场合需要运动平台完成大角度旋转动作,现阶段的实现方案是通过3部电缸的配合动作实现,但是响应时间较慢且转动的角度很小。

本文基于一种空间3自由度并联机器人(3-RPS并联机器人)的运动学特性,分析了此并联机构的约束方程与位姿关系,给出了一种设计方案(3-RPS+1运动平台),在静平台处加装一个回转关节,通过静平台回转配合3部电缸联合运动,不仅可以快速响应完成动作,且可以实现360度转动。

基于ADAMS的单锥锁环式同步器同步过程仿真分析

Mechanical Engineering and Technology 机械工程与技术, 2021, 10(2), 133-137Published Online April 2021 in Hans. /journal/methttps:///10.12677/met.2021.102015基于ADAMS的单锥锁环式同步器同步过程仿真分析林钰珍衢州职业技术学院,机电工程学院,浙江衢州收稿日期:2021年1月19日;录用日期:2021年3月31日;发布日期:2021年4月7日摘要针对汽车变速器企业在研发阶段便能获取相关换挡参数的需求,以手动式带单锥锁环式同步器的工程车用变速器为研究对象,建立三、四档变速器换挡系统的三维简化模型;利用ADAMS软件对影响换挡动作的主要构件进行运动副设置,并根据实际情况添加与输入端、输出端的转动惯量等效的转动圆盘,建立运动仿真模型;设置输入端、输出端的转速和换挡轴的换档力,仿真得出齿圈、锁环、结合齿的速度曲线以及接合齿对齿圈的冲击力曲线。

仿真结果与实际换挡过程基本吻合,为企业提供了一套变速器换挡系统虚拟样机仿真测试的操作方法,对产品优化设计有一定借鉴作用。

关键词单锥,同步,换挡,ADAMSSimulation Analysis of SynchronizationProcess of Single Cone Lock RingSynchronizer Based on ADAMSYuzhen LinSchool of Mechanical and Electrical Engineering, Quzhou College of Technolog, Quzhou ZhejiangReceived: Jan. 19th, 2021; accepted: Mar. 31st, 2021; published: Apr. 7th, 2021AbstractIn order to meet the needs of automobile transmission enterprises in the research and develop-林钰珍ment stage to obtain the relevant shift parameters, taking the manual engineering vehicle trans-mission with single cone lock ring synchronizer as the research object, the three-dimensional simplified model of three and four speed transmission shift system was established; the motion pairs of the main components affecting the shift action were set by using ADAMS software, and the input and output ports were added according to the actual situation, and the motion simulation model was established. By setting the speed of input and output end and the shift force of shift shaft, the speed curve of ring gear, lock ring, combined gear and the impact force curve of joint gear on ring gear were obtained by simulation. The simulation results are basically consistent with the actual shift process, which provides a set of operation method for virtual prototype si-mulation test of transmission shift system for enterprises, and has a certain reference value for product optimization design.KeywordsSingle Cone, Synchronous, Shift, Adams Array Copyright © 2021 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言近年来,汽车工业迅猛发展,汽车行业竞争也愈发激烈,变速器是汽车动力总成的一部分,对汽车的行驶性能有重要影响[1],企业为了能够在新一轮竞争中继续保有和扩大原市场份额,亟需提升变速器换档性能。

基于ADAMS的同步器同步过程仿真分析


F1 使摩擦锥面上产生摩擦力矩,在其作用下齿轮转 速迅速降低( 或升高) 到与同步环转速相等; 同时由
摩擦锥面上产生与旋转方向相反的惯性力矩。故在
同步环上作用着两个方向相反的力矩: 一个为切向
力 F2 形成的试图使同步环相对于接合套向后退转 的拨环力矩 M2; 另一个为摩擦锥面上阻止同步环向 后退转的惯性力矩 M1 。同步前,花键齿的结构设计 能保证 M1 > M2 ,使接合套无法继续轴向移动进行换 挡; 同步后,齿轮相对于同步环的转速为零,因而惯
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陈震,等: 基于 ADAMS 的同步器同步过程仿真分析
析同步器的冲击时往往将这部分冲击忽略[8],而本
模型将其反映出来是供优化设计时参考。图 7 清晰
地反映 出 同 步 过 程 结 束 后 存 在 的 轴 向 二 次 冲 击 力[8]。故由图能观察到包含二次冲击在内的同步器
在摩擦的作用下迅速接近并达到同步,约 0. 1s 的时 间,然后惯 性 力 矩 消 失 接 合 套 继 续 移 动 完 成 换 挡。 仿真基本上反应出同步过程中同步器锁止和速度同 步的过程。
2 同步过程仿真分析
2. 1 同步器同步过程仿真分析 由于动力传动系统是一个多转动惯量系统,而
且换挡也并非瞬时能够完成,所以对于有级变速器, 在换挡过程中总存在着不同程度的冲击。一般采用 换挡时间、冲击度和离合器的滑摩功 3 个评价指标 来评价换挡品质。对于同步器而言,摩擦锥面的滑 摩功也是重要的指标; 近年来同步器的二次冲击[8] 也受到关注。文中利用所建立的模型得到接合套的 位移、接合齿圈上的转矩、花键齿上的受力和摩擦锥 面单位面积上的滑摩功率,来分析同步时间、零件的 负荷以及摩擦锥面的滑摩功,从而评价同步器的性 能。同步器模型的部分参数如表 2 所示。
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