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,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