萬向聯(lián)軸器動(dòng)態(tài)特性仿真分析

萬向聯(lián)軸器由兩個(gè)單萬向聯(lián)軸節(jié)和一根中間軸構(gòu)成,可用來實(shí)現(xiàn)相交、平行或空間交錯(cuò)的兩軸間的聯(lián)接,以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞。合理的傳動(dòng)設(shè)計(jì)能傳遞動(dòng)力,運(yùn)動(dòng)傳遞中產(chǎn)生的振動(dòng),盡可能兩軸等速轉(zhuǎn)動(dòng)和傳遞相同的轉(zhuǎn)矩,它在機(jī)械工程中發(fā)揮著重要的作用。利用Pro/E軟件建立萬向聯(lián)軸器的三維模型;將模型導(dǎo)入ADAMS中,并在ADAMS中對(duì)模型進(jìn)行屬性定義,添加約束和驅(qū)動(dòng),獲得剛體模型的虛擬樣機(jī)[1];將中間軸模型導(dǎo)入到ANSYS中,并在ANSYS中對(duì)模型進(jìn)行有限元分析[2],并將求解結(jié)果導(dǎo)入到ADAMS中,從而建立了萬向聯(lián)軸器的剛?cè)狁詈夏Ｐ?然后對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性仿真分析。1剛?cè)狁詈夏Ｐ偷慕⑽覀兏鶕?jù)廠家提供的數(shù)據(jù),在Pro/E軟件中建立了萬向聯(lián)軸器的三維裝配模型;通過x-t文件,將模型導(dǎo)入ADAMS軟件中。在ADAMS軟件中建立萬向聯(lián)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(biāo)準(zhǔn)庫中的steel。2)添加約束,將機(jī)架固定在大地(Ground)上,輸入軸1(輸出軸2)與機(jī)架之間建立旋轉(zhuǎn)副(Revolute),單萬向節(jié)間通過胡克副連接;輸入軸(中間傳動(dòng)軸、輸出軸)與單萬向節(jié)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(shí)現(xiàn)各構(gòu)件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而將不同的構(gòu)件連接起來組成一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)。3)添加驅(qū)動(dòng),這里添加的是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。由于在實(shí)際應(yīng)用過程中,中間傳動(dòng)軸會(huì)產(chǎn)生量的變形,因此當(dāng)我們把中間傳動(dòng)軸定義成剛體進(jìn)行仿真分析時(shí),仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)有量的誤差。為了更符合實(shí)際,我們把中間傳動(dòng)軸定義為柔性體,建立剛?cè)狁詈系碾p萬向節(jié)模型。具體方法如下:1)在Pro/E軟件中將中間傳動(dòng)軸保存為IGES文件,然后將模型導(dǎo)入到ANSYS中。2)在ANSYS中,通過掃略方法對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分;ADAMS進(jìn)行仿真分析時(shí)可生成.lod文件,ANSYS直接調(diào)用此文件生成力的邊界條件,對(duì)模型進(jìn)行模態(tài)分析。3)ANSYS進(jìn)行模態(tài)分析時(shí),可生成.mnf文件;利用ADAMS的Flex模塊將此文件調(diào)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?cè)狁詈系娜f向聯(lián)軸器模型

在磨削中采用實(shí)現(xiàn)砂輪磨損自動(dòng)補(bǔ)償?shù)牡挠?jì)算方式,來進(jìn)行大圓弧面曲線的數(shù)控磨削加工。此加工方式的優(yōu)點(diǎn)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(yùn)動(dòng)是單方向運(yùn)行的,所以避開了絲杠間隙對(duì)加工的影響，大圓弧面面曲線軌跡的完整性。砂輪磨損自動(dòng)補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn),計(jì)算簡單,編程調(diào)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(shù)控實(shí)際磨削加工中,了令人滿意的加工效果。對(duì)柔性體通過模態(tài)分析,可以查看各模態(tài)的振型,確定哪些模態(tài)對(duì)計(jì)算結(jié)果不能做出貢獻(xiàn),就可以令其失效。對(duì)中間傳動(dòng)軸進(jìn)行模態(tài)分析,將對(duì)計(jì)算結(jié)果影響較大的幾階模態(tài)查找出來并令其失效。經(jīng)實(shí)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(guī)(包括數(shù)控)的磨削加工方式相比,具有加工精度,此加工方式對(duì)磨削各類非圓曲線零件的數(shù)控磨削加工,有著舉一反三的作用。同時(shí)避開了一般單位缺少數(shù)控系統(tǒng)的條件拓寬和擴(kuò)展了數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用范圍,具有的實(shí)用性。