Adams力矩的案例
設計仿真 | MSC Adams Car 轉向力矩波動分析
01 概述
轉向力矩波動是指在車輛轉向過程中，轉向力矩呈現出非恒定的變化現象。例如，正常情況下駕駛員轉動方向盤時，期望轉向力矩是相對平穩地隨著轉向角度變化而變化，但由于各種因素影響，實際的轉向力矩可能會出現忽大忽小的波動情況。它可以是周期性的變化，也可能是不規則的變化。對于周期性波動主要與轉向系統的十字萬向節的不等速特性和布置方案有關。
圖1 原地轉向方向盤轉向力矩曲線圖
02 轉向力矩波動理論
對于單十字萬向節，設主動叉由初始位置轉過φ_1角，從動叉相應轉過φ_2角，兩軸夾角為α，則從動叉與主動叉轉角關系為：
tan?〖φ_1=tan?〖φ_2?cos?α 〗 〗
則從動軸的角速度ω_2與主動軸的角速度ω_1的關系為：
ω_2=ω_1?cos?α/(1-〖sin〗^2?α?〖cos〗^2?〖φ_1 〗 )
圖2 十字萬向節不等速特性
這種角速度的波動會導致輸出扭矩的波動。因為功率P=T?ω（T為扭矩，ω為角速度），在傳遞功率一定的情況下，角速度的波動必然引起扭矩的波動。
雙十字萬向節具有波動補償特性，為了減小單十字萬向節的波動特性，通常會采用雙十字萬向節。雙十字萬向節在布置理想的情況下（即中間軸與主、從動軸夾角相等且傳動軸兩端萬向節主、從動軸軸線處于同一平面內），可以使輸入軸和輸出軸的角速度相等。
對于雙十字萬向節，設第一個萬向節（靠近主動軸）的主動叉轉角為φ_11，從動叉轉角為φ_12；第二個萬向節（靠近從動軸）的主動叉轉角為φ_21（因為中間軸的連接，φ_12=φ_21），從動叉轉角為φ_22。
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通常將轉向輸出軸角速度的波動率表達方向盤扭矩的波動程度，公式如下：
由仿真結果得出本模型轉向力矩波動率。
圖8 轉向輸入軸和輸出軸角速度曲線
注：十字萬向節可以使用”Hooke Joint With Angle”，通過Phase angle來定義中間軸兩端十字叉相位角，有助于快速優化相位角。
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【文章來自海克斯康工業軟件】
設計仿真 | Adams Car 轉向力矩波動分析
01
概述
轉向力矩波動是指在車輛轉向過程中，轉向力矩呈現出非恒定的變化現象。例如，正常情況下駕駛員轉動方向盤時，期望轉向力矩是相對平穩地隨著轉向角度變化而變化，但由于各種因素影響，實際的轉向力矩可能會出現忽大忽小的波動情況。它可以是周期性的變化，也可能是不規則的變化。對于周期性波動主要與轉向系統的十字萬向節的不等速特性和布置方案有關。
圖1 原地轉向方向盤轉向力矩曲線圖
02
轉向力矩波動理論
對于單十字萬向節，設主動叉由初始位置轉過φ_1角，從動叉相應轉過φ_2角，兩軸夾角為α，則從動叉與主動叉轉角關系為：
tan?〖φ_1=tan?〖φ_2?cos?α 〗 〗
則從動軸的角速度ω_2與主動軸的角速度ω_1的關系為：
ω_2=ω_1?cos?α/(1-〖sin〗^2?α?〖cos〗^2?〖φ_1 〗 )
圖2 十字萬向節不等速特性
這種角速度的波動會導致輸出扭矩的波動。因為功率P=T?ω（T為扭矩，ω為角速度），在傳遞功率一定的情況下，角速度的波動必然引起扭矩的波動。
雙十字萬向節具有波動補償特性，為了減小單十字萬向節的波動特性，通常會采用雙十字萬向節。雙十字萬向節在布置理想的情況下（即中間軸與主、從動軸夾角相等且傳動軸兩端萬向節主、從動軸軸線處于同一平面內），可以使輸入軸和輸出軸的角速度相等。
對于雙十字萬向節，設第一個萬向節（靠近主動軸）的主動叉轉角為φ_11，從動叉轉角為φ_12；第二個萬向節（靠近從動軸）的主動叉轉角為φ_21（因為中間軸的連接，φ_12=φ_21），從動叉轉角為φ_22。
展開 Adams導出的零部件載荷，力矩之和不為0
大家可能注意到在靜態載荷提取的過程中，Adams導出的零部件載荷各方向力相加基本等于0，但是各方向的力矩相加不等于0。會造成短暫性懵逼。
其實力矩不等于0，是正常的。因為力矩的平衡除了已知的力矩疊加外，還要考慮其他地方的受力與力臂。像下圖，如果只看力矩，Maz是不等于0的。
哈哈。
