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zhang8210

2009-01-14 23:23

利用ADAMS進(jìn)行二級(jí)直齒齒輪減速器運(yùn)動(dòng)仿真

在當(dāng)今制造業(yè)中，傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、類比設(shè)計(jì)和靜態(tài)設(shè)計(jì)因?yàn)殚_發(fā)周期長(zhǎng)、質(zhì)量差、產(chǎn)品成本高等缺點(diǎn)越來(lái)越不適應(yīng)日益加劇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，企業(yè)能否對(duì)市場(chǎng)做出迅速的響應(yīng)，生產(chǎn)出最大程度滿足顧客要求的高質(zhì)量低成本產(chǎn)品已成為競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。本文簡(jiǎn)要介紹了虛擬樣機(jī)的含義，并就二級(jí)直齒齒輪減速器，利用ADAMS軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)仿真，直觀再現(xiàn)傳動(dòng)過(guò)程，通過(guò)理論計(jì)算驗(yàn)證模型的正確與否。

　　虛擬樣機(jī)技術(shù)( Virtual Prototyping Technology)的出現(xiàn)為企業(yè)提供了行之有效的方法。虛擬樣機(jī)技術(shù)是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中，將分散的零部件設(shè)計(jì)和分析技術(shù)(指在某單一系統(tǒng)中零部件的CAD和FEA技術(shù))揉合在一起，在計(jì)算機(jī)上建造出產(chǎn)品的整體模型，并針對(duì)該產(chǎn)品在投入使用后的各種工況進(jìn)行仿真分析，預(yù)測(cè)產(chǎn)品的整體性能，進(jìn)而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品性能的一種新技術(shù)。簡(jiǎn)單的說(shuō)，虛擬樣機(jī)技術(shù)就是利用CAD軟件所提供的各零部件的物理和幾何信息，直接在計(jì)算機(jī)上對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行建模和虛擬裝配，從而獲得基于產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)數(shù)字模型，即虛擬樣機(jī)(Virtual Prototype)，并對(duì)其進(jìn)行仿真分析。這種方法使設(shè)計(jì)人員能在計(jì)算機(jī)上快速試驗(yàn)多種設(shè)計(jì)方案，直至得到最優(yōu)化結(jié)果，而且免去了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中物理樣機(jī)的試制，從而大幅度縮短了開發(fā)周期，減少了開發(fā)成本，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

　　虛擬樣機(jī)技術(shù)是許多技術(shù)的綜合，其核心是多剛體(柔體)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)建模理論及其技術(shù)實(shí)現(xiàn)，其關(guān)鍵技術(shù)包括工程設(shè)計(jì)技術(shù)、建模仿真技術(shù)和VR可視化技術(shù)等。成熟的三維計(jì)算機(jī)軟件有效地保證了虛擬樣機(jī)技術(shù)的大規(guī)模推廣和應(yīng)用。這方面比較有代表性的是美國(guó)MDI公司開發(fā)的機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)自動(dòng)分析軟件ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)、比利時(shí)LMS公司的DADS以及德國(guó)航天局的SIMPACK，其中ADAMS最為成熟，已廣泛應(yīng)用于世界各行各業(yè)，占據(jù)了超過(guò)50%的市場(chǎng)銷售份額。

　　本文擬就二級(jí)齒輪減速傳動(dòng)，利用ADAMS軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)仿真，詳細(xì)介紹應(yīng)用ADAMS軟件的一般操作步驟，直觀再現(xiàn)傳動(dòng)過(guò)程，并驗(yàn)證所建造模型正確與否。

　　一、實(shí)例

　　設(shè)一個(gè)直齒二級(jí)齒輪減速器，基本結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)如下：

　　第一級(jí)：模數(shù)m = 4mm ，z1=20，z2=50;齒寬B=40mm

　　第二級(jí)：模數(shù)m = 4mm ，z1=30，z2=70;齒寬B=40mm

　　則第一級(jí)傳動(dòng)小齒輪分度圓直徑為d 1 = m × z 1 = 8 0 m m ，d2=m×z2=200mm;第二級(jí)傳動(dòng)小齒輪分度圓直徑為d1=m×z1=120mm，d2=m×z2=280mm。