萬向聯軸器動態特性仿真分析

萬向聯軸器由兩個單萬向聯軸節和一根中間軸構成,可用來實現相交、平行或空間交錯的兩軸間的聯接,以實現主動軸和從動軸之間的運動和動力的傳遞。合理的傳動設計能傳遞動力,運動傳遞中產生的振動,盡可能兩軸等速轉動和傳遞相同的轉矩,它在機械工程中發揮著重要的作用。利用Pro/E軟件建立萬向聯軸器的三維模型;將模型導入ADAMS中,并在ADAMS中對模型進行屬性定義,添加約束和驅動,獲得剛體模型的虛擬樣機[1];將中間軸模型導入到ANSYS中,并在ANSYS中對模型進行有限元分析[2],并將求解結果導入到ADAMS中,從而建立了萬向聯軸器的剛柔耦合模型;然后對模型進行動態特性仿真分析。1剛柔耦合模型的建立我們根據廠家提供的數據,在Pro/E軟件中建立了萬向聯軸器的三維裝配模型;通過x-t文件,將模型導入ADAMS軟件中。在ADAMS軟件中建立萬向聯軸器的剛體模型,方法如下:1)配置材料屬性,將材料選為ADAMS標準庫中的steel。2)添加約束,將機架固定在大地(Ground)上,輸入軸1(輸出軸2)與機架之間建立旋轉副(Revolute),單萬向節間通過胡克副連接;輸入軸(中間傳動軸、輸出軸)與單萬向節間可用固定副(Fixed)固定在一起以便于分析。通過添加各種約束實現各構件間的相對運動,從而將不同的構件連接起來組成一個機械系統。3)添加驅動,這里添加的是旋轉驅動。由于在實際應用過程中,中間傳動軸會產生量的變形,因此當我們把中間傳動軸定義成剛體進行仿真分析時,仿真結果與實驗結果會有量的誤差。為了更符合實際,我們把中間傳動軸定義為柔性體,建立剛柔耦合的雙萬向節模型。具體方法如下:1)在Pro/E軟件中將中間傳動軸保存為IGES文件,然后將模型導入到ANSYS中。2)在ANSYS中,通過掃略方法對模型進行網格劃分;ADAMS進行仿真分析時可生成.lod文件,ANSYS直接調用此文件生成力的邊界條件,對模型進行模態分析。3)ANSYS進行模態分析時,可生成.mnf文件;利用ADAMS的Flex模塊將此文件調入,以生成模型中的柔性體,然后用柔性體替換剛形體,從而建立剛柔耦合的萬向聯軸器模型

在磨削中采用實現砂輪磨損自動補償的的計算方式,來進行大圓弧面曲線的數控磨削加工。此加工方式的優點是,零件裝夾位置的改變在加工中簡便易行,由于在加工中運動是單方向運行的,所以避開了絲杠間隙對加工的影響，大圓弧面面曲線軌跡的完整性。砂輪磨損自動補償的實現,計算簡單,編程調試方便,零件輪廓的加工精度提高,加工誤差減小,大圓弧面面曲線精度的一致性。顯而易見,此加工方式在大圓弧面曲線的數控實際磨削加工中,了令人滿意的加工效果。對柔性體通過模態分析,可以查看各模態的振型,確定哪些模態對計算結果不能做出貢獻,就可以令其失效。對中間傳動軸進行模態分析,將對計算結果影響較大的幾階模態查找出來并令其失效。經實際加工證明:采用上述加工方式磨削大圓弧面的型面精度,與常規(包括數控)的磨削加工方式相比,具有加工精度,此加工方式對磨削各類非圓曲線零件的數控磨削加工,有著舉一反三的作用。同時避開了一般單位缺少數控系統的條件拓寬和擴展了數控技術的應用范圍,具有的實用性。