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動(dòng)力學(xué)仿真 3.1 模型修改 對(duì)于行星齒輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真和動(dòng)力學(xué)仿真之間的區(qū)別在于齒輪間相互關(guān)系的建立，在運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真中齒輪間靠齒輪副連接，相互之間的運(yùn)動(dòng)與理論值高度吻合。動(dòng)力學(xué)仿真時(shí)齒輪間采用接觸的方式相互連接，在動(dòng)力學(xué)仿真中會(huì)因?yàn)?em>齒輪間接觸剛度和間隙，而使仿真結(jié)果和理論計(jì)算值產(chǎn)生一定的出入，但是更加真實(shí)。

本人專(zhuān)攻齒輪動(dòng)力學(xué)、機(jī)械動(dòng)力學(xué)、行星齒輪動(dòng)力學(xué)、人字齒行星齒輪動(dòng)力學(xué)、MATLAB建模、Workbench強(qiáng)度仿真等，歡迎相關(guān)研究方向的人員來(lái)交流。

圖1 幾何模型 1.2 材料定義：使用Adams中的默認(rèn)材料。 1.3 動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)構(gòu)建： 1.3.1運(yùn)動(dòng)副的構(gòu)建：分別建立三個(gè)小行星錐齒輪與輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)副、輸出軸對(duì)地的轉(zhuǎn)動(dòng)副、輸入軸對(duì)地的轉(zhuǎn)動(dòng)副、輸入軸齒輪與輸入軸的固定副、大錐齒輪對(duì)地的固定副、如圖2所示。

首先基于機(jī)械原理完成核心機(jī)構(gòu)和裝置的設(shè)計(jì)，然后利用 CＲE O完成三維模型的建立，再在多體動(dòng)力學(xué) ADAMS 軟件中建立該虛擬樣機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，通過(guò)測(cè)量指定點(diǎn)的位移、速度、加速度等運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的變化曲線完成仿真 分析，最后在實(shí)驗(yàn)室制造出物理樣機(jī)進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證，該研究結(jié)果為后續(xù)批量生產(chǎn)提供理論研究依據(jù)。

一、軟件核心介紹Adams 是集建模、求解、可視化、多學(xué)科耦合于一體的系統(tǒng)級(jí)仿真平臺(tái)，核心是通過(guò)虛擬樣機(jī)模擬機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、靜力學(xué)及非線性動(dòng)態(tài)行為，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)運(yùn)動(dòng)、載荷、振動(dòng)及應(yīng)力分布，替代大量物理樣機(jī)試驗(yàn)dr.adams.com。1. 發(fā)展歷程· 起源于 20 世紀(jì) 70 年代美國(guó)密歇根大學(xué)，最初聚焦車(chē)輛懸架動(dòng)力學(xué)研究。

創(chuàng)建完成后Adams動(dòng)力學(xué)模型如圖2所示。

本文介紹基于多體動(dòng)力學(xué)的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真，使用多體動(dòng)力學(xué)對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真的一種新方法，這一方法能使工程師在各種情況或條件下開(kāi)發(fā)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。首先，介紹RecurDyn/DriveTrain 解決方案；其次，分享相關(guān)應(yīng)用案例；然后，將繼續(xù)驗(yàn)證這種齒輪接觸計(jì)算方法；最后進(jìn)行總結(jié)。

▎仿真過(guò)程① 導(dǎo)入包含約100個(gè)實(shí)體的CAD幾何圖形，并且使用多種運(yùn)動(dòng)副連接幾何體② 考慮旋轉(zhuǎn)軸的摩擦③ 為了模擬各種負(fù)載條件（例如機(jī)器可以生產(chǎn)不同類(lèi)型的繩索）使用參數(shù)化建模④ 所有行星齒輪裝置均通過(guò)coupler約束連接⑤ 考慮64個(gè)工況，重點(diǎn)關(guān)注3個(gè)工作階段：加速、恒速和緊急制動(dòng)▎關(guān)鍵仿真技術(shù)? 帶摩擦的運(yùn)動(dòng)副

▎仿真過(guò)程① 導(dǎo)入包含約100個(gè)實(shí)體的CAD幾何圖形，并且使用多種運(yùn)動(dòng)副連接幾何體② 考慮旋轉(zhuǎn)軸的摩擦③ 為了模擬各種負(fù)載條件（例如機(jī)器可以生產(chǎn)不同類(lèi)型的繩索）使用參數(shù)化建模④ 所有行星齒輪裝置均通過(guò)coupler約束連接⑤ 考慮64個(gè)工況，重點(diǎn)關(guān)注3個(gè)工作階段：加速、恒速和緊急制動(dòng)▎關(guān)鍵仿真技術(shù)? 帶摩擦的運(yùn)動(dòng)副

Adams 是一款系統(tǒng)級(jí)多體動(dòng)力學(xué)仿真平臺(tái)，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、能源、重型機(jī)械等多個(gè)行業(yè)。該工具凝聚了豐富行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，能夠快速進(jìn)行系統(tǒng)級(jí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)仿真、系統(tǒng)級(jí)模態(tài)及振動(dòng)分析、與控制系統(tǒng)集成的機(jī)電一體化分析、系統(tǒng)疲勞壽命分析等，包括基礎(chǔ)模塊、擴(kuò)展模塊、車(chē)輛專(zhuān)用模塊、新能源專(zhuān)用模塊、實(shí)時(shí)仿真模塊等。

摘 要：針對(duì)目前3D打印機(jī)打印回轉(zhuǎn)體類(lèi)型零件速度慢、插補(bǔ)復(fù)雜、效率低等缺陷，設(shè)計(jì)一種3D打印機(jī)，由底座、行星齒輪組、Z軸運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、橫向絲杠機(jī)構(gòu)和料架等組成。通過(guò)ADAMS仿真軟件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)虛擬仿真分析。3D打印機(jī)可通過(guò)增加打印噴頭數(shù)量來(lái)提高打印速度。通過(guò)對(duì)多噴頭的協(xié)作打印方案進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真模擬計(jì)算，得到運(yùn)動(dòng)學(xué)特性。

運(yùn)用 ADAMS /CAR 模塊建立與表1相對(duì)應(yīng)的汽車(chē)前懸架的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，具體的模型如圖 1 所示。 圖1 麥弗遜懸架多體動(dòng)力學(xué)模型 麥弗遜懸架運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真分析根據(jù)前輪上下跳動(dòng)量，采用雙輪同向激振方式設(shè)置激勵(lì)方程，車(chē)輪的上下跳動(dòng)行程為 0-150mm。此驅(qū)動(dòng)函數(shù)用來(lái)模擬車(chē)輪通過(guò)不平路面時(shí)的情景。仿真結(jié)果如圖2 -圖3所示。

滾珠絲杠作為關(guān)鍵部件，在新能源電動(dòng)車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)、剎車(chē)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以及人形機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中都有著重要應(yīng)用。商業(yè)應(yīng)用的快速增加對(duì)滾珠絲杠的研發(fā)提出了更高的要求，動(dòng)力學(xué)仿真需求日益增加。為了滿足這一需求，海克斯康基于Adams強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)能力，推出了滾珠絲杠動(dòng)力學(xué)仿真插件，助力工程師高效完成滾珠絲杠的動(dòng)力學(xué)仿真分析。

滾珠絲杠作為關(guān)鍵部件，在新能源電動(dòng)車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)、剎車(chē)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，以及人形機(jī)器人的執(zhí)行機(jī)構(gòu)中都有著重要應(yīng)用。商業(yè)應(yīng)用的快速增加對(duì)滾珠絲杠的研發(fā)提出了更高的要求，動(dòng)力學(xué)仿真需求日益增加。為了滿足這一需求，海克斯康基于Adams強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)能力，推出了滾珠絲杠動(dòng)力學(xué)仿真插件，助力工程師高效完成滾珠絲杠的動(dòng)力學(xué)仿真分析。

一、Adams解決方案概述Adams（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）作為全球領(lǐng)先的多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件，由MSC Software公司開(kāi)發(fā)，已成為機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能分析的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該解決方案通過(guò)虛擬樣機(jī)技術(shù)，幫助工程師預(yù)測(cè)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)在真實(shí)工作條件下的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)性能及載荷特性。

1、概述 本文以公司某產(chǎn)品行走機(jī)構(gòu)為研究對(duì)象，該機(jī)構(gòu)主要包括機(jī)架、鋼輪總成、驅(qū)動(dòng)油缸、搖臂、絲杠。通過(guò)MotionView建立該產(chǎn)品行走機(jī)構(gòu)的多體動(dòng)力學(xué)模型，通過(guò)多體動(dòng)力學(xué)仿真分析，獲得了關(guān)鍵部件的工作載荷歷程，確定了部件的最大載荷。

因此，還需要其它工具軟件以滿足齒輪分析的仿真需求。（2）傳統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)軟件由于齒輪專(zhuān)用分析工具存在一定的不足，有些工程人員會(huì)使用傳統(tǒng)的多體動(dòng)力學(xué)工具進(jìn)行齒輪分析，能在整機(jī)環(huán)境下模擬齒輪傳動(dòng)與其它部件之間的耦合或者分析控制系統(tǒng)對(duì)齒輪傳動(dòng)的影響等。但是由于齒輪傳動(dòng)的復(fù)雜性和專(zhuān)業(yè)性，傳統(tǒng)通用的多體動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)齒輪傳動(dòng)仿真的準(zhǔn)確度和精確度往往無(wú)法達(dá)到齒輪產(chǎn)品的實(shí)際要求。

我們誠(chéng)邀您參加海克斯康Adams Car車(chē)輛動(dòng)力學(xué)仿真培訓(xùn)，特邀海克斯康原廠講師將以實(shí)例操作為主，講解Adams Car相關(guān)概念及案例，分享如何利用Adams Car搭建車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型并進(jìn)行仿真分析等。