万向联轴器动态特性仿真分析

万向联轴器动态特性仿真分析

万向联轴器由两个单万向联轴节和一根中间轴构成,可用来实现相交、平行或空间交错的两轴间的联接,以实现主动轴和从动轴之间的运动和动力的传递。合理的传动设计能传递动力,运动传递中产生的振动,尽可能两轴等速转动和传递相同的转矩,它在机械工程中发挥着重要的作用。利用Pro/E软件建立万向联轴器的三维模型;将模型导入ADAMS中,并在ADAMS中对模型进行属性定义,添加约束和驱动,获得刚体模型的虚拟样机[1];将中间轴模型导入到ANSYS中,并在ANSYS中对模型进行有限元分析,并将求解结果导入到ADAMS中,从而建立了万向联轴器的刚柔耦合模型;然后对模型进行动态特性仿真分析。1刚柔耦合模型的建立我们根据厂家提供的数据,在Pro/E软件中建立了万向联轴器的三维装配模型;通过x-t文件,将模型导入ADAMS软件中。在ADAMS软件中建立万向联轴器的刚体模型,方法如下:1)配置材料属性,将材料选为ADAMS标准库中的steel。2)添加约束,将机架固定在大地(Ground)上,输入轴1(输出轴2)与机架之间建立旋转副(Revolute),单万向节间通过胡克副连接;输入轴(中间传动轴、输出轴)与单万向节间可用固定副(Fixed)固定在一起以便于分析。通过添加各种约束实现各构件间的相对运动,从而将不同的构件连接起来组成一个机械系统。3)添加驱动,这里添加的是旋转驱动。由于在实际应用过程中,中间传动轴会产生量的变形,因此当我们把中间传动轴定义成刚体进行仿真分析时,仿真结果与实验结果会有量的误差。为了更符合实际,我们把中间传动轴定义为柔性体,建立刚柔耦合的双万向节模型。具体方法如下:1)在Pro/E软件中将中间传动轴保存为IGES文件,然后将模型导入到ANSYS中。2)在ANSYS中,通过扫略方法对模型进行网格划分;ADAMS进行仿真分析时可生成.lod文件,ANSYS直接调用此文件生成力的边界条件,对模型进行模态分析。3)ANSYS进行模态分析时,可生成.mnf文件;利用ADAMS的Flex模块将此文件调入,以生成模型中的柔性体,然后用柔性体替换刚形体,从而建立刚柔耦合的万向联轴器模型