双圆弧齿轮传动模型的建立与动力学接触分析.pdf

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1、研究与分析2015年第4期(第28卷，总第138期)·杌械研究与应用·双圆弧齿轮传动模型的建立与动力学接触分析朱琳琳，武宝林，李杨(1．天津工业大学机械工程学院，天津300387；2．青岛理工大学(临沂)机电工程系，山东临沂273400)摘要：基于Pro／E软件参数化建立双圆弧齿轮传动模型，基于多体接触动力学理论在ADAMS软件中进行动力学接触分析，计算了齿轮传动在给定驱动和扭矩下的输出转速、击振频率和动态啮合力，分析法向压力角、全齿高对接触碰撞力的影响。仿真结果和理论分析吻合，对双圆弧齿轮的设计及校核具有参考意

2、义。关键词：双圆弧齿轮；参数化建模；ADAMS；动力学仿真；接触模型中图分类号：TH132．41文献标志码：A文章编号：1007—4414(2015)04—0072—03EstablishmentofTransmissionModelandDynamicContactAnalysisfortheDoubleCircularArcGearZHULin—lin．WUBao—lin．LIYang(J．DepartmentofMechanicalEngineering，TianjinPolytechnicUniversi

3、ty，Tianjin300387，China；2．DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering，QingdaoTechnologicalUniversity(Linyi)，LinyiShandong273400，China)Abstract：Inthispaper，thethree-dimensionalparametrictransmissionmodelofdoublecirculararegeariscompletedbasedonthePro／Esoftwa

4、re，andthedynamiccontactanalysisisconductedintheADAMSsoftwarebasedonmulti-bodycontactdy—namictheory．Theoutputspeed，vibration~equencyandmeshingforceofthegeartransmissionunderthegivenmotionandtorquearecalculated，andtheimpactofthepressureangle，thewholetoothheight

5、honthecontactforcearealsoanalyzed．Thecalculationresultsrevealtheactionofactualgearsmeshverywel1．Thesimulationmethodandresultshaveanimportantreferenceandguidancevaluetotheengineeringdesignandcapabilitycheckoutfordoublecirculararegear．Keywords：doublecircularare

6、gear；parametricmodeling；ADAMS；dynamicsimulation；contactmodelO引言齿轮进一步的设计、分析奠定了基础。双圆弧齿轮传动具有承载能力高、跑合性能好、l双圆弧齿轮参数化建模润滑良好、加工简单等优点，已广泛应用于我国石油、91型双圆弧齿轮的基本齿廓如图1所示，一个化工、矿山、冶金等行业¨J，缺点是动力性能较差及完整的双圆弧齿轮由8段圆弧组成，这些圆弧的位置运行时产生较大噪音，因而限制了其进一步的推广使关系，可以利用各段圆弧圆心坐标、半径及各圆弧起用，所以对其啮合关

7、系及接触性能研究既有理论意义始位置的齿形角来表示。又有重大的实用价值。但双圆弧齿轮的接触、跑合过程十分复杂，到目／1I前为止，尚未得到透彻研究，传统双圆弧齿轮的啮合、f．‘5／{、／，．．}接触分析手段，较为粗糙，不能精确直观的展现双圆fI一●I、，l7，'l弧齿轮的啮合传动过程。ADAMS是集成建模、求解I一f入ptl，和可视化技术一体的运动仿真软件，是当今世界上应3／～．0．5sf用范围最广的机械系统动力学仿真分析平台之一。一一0．5mn一它已成功应用于汽车工程、航空航天、铁路车辆、工程机械和工业机械等领域J

8、。在精确参数化建成双圆图1双圆弧齿轮的基本齿廓弧齿轮传动模型基础上，使用ADAMS软件仿真更能直观动态描述了双圆弧齿轮啮合接触过程，在双圆弧利用接触点做螺旋运动建立齿面方程，如图2所齿轮啮合传动方面这是一种全新的分析手段。示，以与接触点面连的坐标系Js沿着过节O点利用Pro／E对双圆弧齿轮进行参数化建模，将其的螺旋线运动，则形成了圆弧齿轮齿。装配模型导人到ADAMS中建立