碩士研究生學(xué)位論文

題目：等角速萬向聯(lián)軸器的理論研究及計(jì)算機(jī)仿真

學(xué)科專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論

碩士生：周志剛

指導(dǎo)教師：常德功  教授

研究方向：新型傳動機(jī)構(gòu)

摘要

本文對萬向聯(lián)軸器不同的等角速理論進(jìn)行了理論推導(dǎo)、歸納和總結(jié)，得出了現(xiàn)有的萬向聯(lián)軸器等角速理論的共同點(diǎn)、相似性及不同的適用范圍，為進(jìn)一步的等角速理論研究提供了基礎(chǔ)。

通過利用方向余弦矩陣這一數(shù)學(xué)工具，對采用調(diào)心軸承安裝的三叉桿等角速萬向聯(lián)軸器進(jìn)行了運(yùn)動分析，得出了三叉桿式萬向聯(lián)軸器是一種準(zhǔn)同步聯(lián)軸器，并繪制它的多個特征項(xiàng)目的曲線，為以后的仿真驗(yàn)證作好了準(zhǔn)備。

通過利用三維繪圖軟件Pro/E作為繪圖工具，建立仿真模型；多體動力學(xué)軟件ADAMS和有限元軟件ANSYS作為仿真和分析工具，利用三者的接口進(jìn)行聯(lián)合仿真。首先對十字軸萬向聯(lián)軸器進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)仿真，通過它驗(yàn)證ADAMS仿真的有效性和正確性。在此基礎(chǔ)上，分別對RPSPR等角速回轉(zhuǎn)連桿機(jī)構(gòu)、單聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器和雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器進(jìn)行了仿真分析。通過仿真結(jié)果的分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了三叉桿式萬向聯(lián)軸器理論分析的正確性，同時得到了三叉桿式萬向聯(lián)軸器從未被發(fā)現(xiàn)的新特性。

以ANSYS為輔助，生成了系統(tǒng)各構(gòu)件的柔性體，通過ADAMS的組裝，使剛性系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝韵到y(tǒng)模型。利用ADAMS的振動分析模塊ADAMS/Vibration對雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器柔性系統(tǒng)進(jìn)行了振動分析，得出了此系統(tǒng)的部分固有頻率，為其響應(yīng)分析提供了基礎(chǔ)。

通過上述一系列的分析過程，形成了從運(yùn)動分析，到真正多體動力學(xué)分析的先進(jìn)虛擬樣機(jī)分析方法，分析中摒棄了以往的許多簡化和假設(shè)，使分析更為高效與準(zhǔn)確。這種方法能被應(yīng)用在更多的分析和設(shè)計(jì)工作中。

關(guān)鍵詞：萬向聯(lián)軸器、運(yùn)動分析、動力分析、柔性體、振動分析、計(jì)算機(jī)仿真

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