汽车轮边减速器的运动仿真与分析毕业设计论文(编辑修改稿)

汽车轮边减速器的运动仿真与分析毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

汽车轮边减速器运动仿真与分析 3 （ 3）将 CATIA 中的连杆模型导入到 ANSYS 里面，对该杆件进行参数的设定，网格的划分，并且对杆件进行模态分析，得到连杆的各阶振型及频率。 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 4 第二章 . 行星齿轮轮边减速器工作原理 行星齿轮轮边减速器结构结构 由于轮边减速器大多采用单级行星齿轮形式，故本文仿真与分析均是以单级行星齿轮减速器为模型。 ，齿圈为从动件，行星齿轮架固定时（图 2a） : ，齿圈为从动件，行星齿轮架固定（图 2b） : ，行星齿轮架为从动件，齿圈固定（图 2c）： 以上 3 式中 n1,n2,n3 分别为太阳轮、齿圈、行星齿轮架转速。 Z Z2分别为太阳轮和齿圈的齿数。 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 5 第三章 汽车行星齿轮轮边减速器模型建立 由于动力学软件建模的能力十分有限，所以才有专业的三维建模软件对活塞连杆机构虚拟样机进行模型的建立，并且采用专业的 CAD 之间的接口导入到动力学分析软件 ADAMS 里面，这样能最好的利用到各个软件的独有的专长，从而给工作带来极大的方便。 CATIA 是由法国达索系统（ Dassault Systemes .）公司开发的，跨平台的商业 3 维 CAD 设计软件。 CATIA 有着先进的混合建模技术，设计对象的混合建模：在 CATIA 的设计环境中，无论是实体还是曲面，做到了真正的互操作。 [4]基于其上 CATIA 的众多优点，本文采用 CATIA 对于活塞连杆机构进行 CAD 建模。 活塞连杆机构由曲柄、连杆、活塞销、活塞组成。 为了获得具体的零件质量特性参数，模型应与实物尽量接近。 对零件三维建模的过程如下所示： 1. 太阳轮 CAD 建模 CAD 建模 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 6 CAD 建模 CAD 建模 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 7 5. 输入轴 CAD建模 调入零件 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 8 装配完成 第四章 汽车行星齿轮轮边减速器模型 ADAMS 运动仿真及动力学分析 运动仿真： （ 1）将模型导入到 ADAMS (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，该软件是美国 MDI 公司 (Mechanical Dynamics Inc.)开发的虚拟样机分析软件。 ADAMS 软件使用交互式图形环境和零件库、约束库、力库，创建完全参数化的机械系统几何模型，其求解器采用多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程方法，建立系统动力学方程，对虚拟机械系统进行静力学、运动学和动力学分析，输出位移、速度、加速度和反作用力曲线。 ADAMS 软件的仿真可用于预测机械系统的性能、运动范围、碰撞检测 、峰值载荷以及计算有限元的输入载荷等。 [6]其中 ADAMS/View 图形接口模块，它可以利用 IGES、 STEP、 STL 等产品数据转换库的标准文件格式完成 ADAMS 与其他 CAD 软件之间的数据传输，这样使得使用者在使用的过程中更加方便快捷的可以选用自己熟悉的软件来完成工作。 用 x_t格式导入到 ADAMS 里面，导入完成的模型如图所示： 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 9 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 10 （ 2）对模型施加约束和运动副 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 11 （ 3）施加接触力 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 12 （ 4）施加驱动（角速度 360 度 /秒） 动力学特性： 输入轴转速 输出轴转速 行星轮与内齿圈接触力 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 13 行星轮与太阳轮接触力 行星轮与行星架接触力 动力学特性分析： 输入轴与输出轴出动比为 ，与结构预算传动比相符合。 分析应力状态，行星轮与内齿圈、太阳轮、行星架的接触力周期性变化，符合运动特征，与理论相符。 问题： 仿真结果有很多上面只是很小一部分。 问题在于不知道动力学特性该从哪些方面进行分析，以及分析的目的是什么，是重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 14 否要预算某些数据，然后让实验数据与之相符合。 还请老师明示一下。 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿真与分析 15 第五章结构模态分析 连杆是承受传递交变力的部件，工作条件恶劣。 随着发 动机高速化和大功率话，传统的静态设计已经不能满足需要。 模态分析在评价轮边减速器动态特性时具有巨大的优势，本章就讲述了基于 ANSYS 的连杆三维模型进行的模态分析。 ANSYS 模态分析理论 模态分析是动力学分析过程中必不可少的一个步骤，主要用于确定机械结构和部件的固有频率和振型，是谐响应分析、瞬态动力分析和谱分析的起点。 ANSYS 模态分析是利用有限元分析理论，先把模型离散化，然后利用 振动理论求解出结构的固有频率和振型。 根据振动理论，连杆结构系统的动力学微分方程可表示为： （ 41） 式中： M为连杆质量； x为连杆的振动位移； C为阻尼系数； K为刚度系数；F为外部载荷。 若令 C=0 和 F =0，便得到结构的无限阻尼自由振动方程。 对于连杆结构的模态计算来说，阻尼对结构的固有频率和振型的影响很小，可以忽略不计，因此上式可变为： （ 42） 这是一个二阶常系数线性齐次微分方程，由此可导出连杆结构的固有频率与振型的特征方程： （ 43） 式中： 为特征矢量，即为结构的正则化振型。 重庆理工大学 汽车轮边减速器运动仿。