5.3.1.2 模型的檢驗(yàn)
建立好模型后恃葫，對模型進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果如下：
模型中共有15個(gè)構(gòu)件盗闯；
有6個(gè)圓柱副，2個(gè)旋轉(zhuǎn)副颊嫁，6個(gè)球面副球灰，6個(gè)移動(dòng)副；
模型共有8個(gè)自由度（Gruebler數(shù)）祈兼，且每個(gè)約束均為必要迂溉，無冗余；（此過程顯示非常重要痒跌，如果檢驗(yàn)中有冗余的約束狡舞，則在求解的過程中，ADAMS會除去這些約束蛮碾，但除去這些約束在那個(gè)運(yùn)動(dòng)副上是不可控制的颗蝶，那樣的后果是在動(dòng)力仿真中中得到的運(yùn)動(dòng)副上的反作用力就不正確，只能通過在柔性體的動(dòng)力仿真中才可加以補(bǔ)救俭厚。此模型中約束正好無冗余户魏，這樣在每個(gè)運(yùn)動(dòng)副中所測量的反力都應(yīng)是正確的。)
在模型的兩端加有兩個(gè)力矩挪挤，一個(gè)用作主動(dòng)力矩另一個(gè)則用作被動(dòng)力矩叼丑；
在每個(gè)運(yùn)動(dòng)副中均有摩擦，共施加20個(gè)摩擦力扛门。
5.3.2 動(dòng)力仿真
通過設(shè)定一定的仿真步數(shù)鸠信，選用一種適合于剛性系統(tǒng)（特征值變化大的系統(tǒng)），且積分穩(wěn)定性好的求解器（本次仿真選用了MODIFIED求解器论寨。因?yàn)樵贏DAMS提供的GEAR,DASSL,MODIFIED,ABAM,SI2這五種求解器中星立，GEAR、DASSL葬凳、MODI FIED求解器適合于剛性系統(tǒng)绰垂，且積分穩(wěn)定性的關(guān)系為：MODIFIED>DASSL>GEAR。）火焰，進(jìn)行動(dòng)力仿真劲装，并輸出如下測量結(jié)果：
STEP函數(shù)的變化曲線（如圖5-7所示）；
輸入軸轉(zhuǎn)角的變化曲線（如圖5-7所示）塘憨；
輸入軸角速度的變化曲線（如圖5-7所示）卢女；
小桿受力曲線（如圖5-8所示）；
軸頸受力曲線（如圖5-9所示）:
小桿受摩擦力曲線（如圖5-10所示）士到；
軸頸受摩擦力曲線（如圖5-11所示）留绞；
輸入軸、輸出軸由附加彎矩產(chǎn)生的摩擦扭矩（如圖5-12所示）瞒酪。
以上所有的測量結(jié)果均是在同-次仿真中得到荞宰，仿真歷時(shí)0.8秒，雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器在仿真中經(jīng)歷了從啟動(dòng)到平穩(wěn)波動(dòng)的動(dòng)態(tài)過程测佛。在所有力的測量曲線中度潜，曲線有突變現(xiàn)象，這-現(xiàn)象可能同模型中的剛體假設(shè)影凿，以及靜摩擦系數(shù)到動(dòng)摩擦系數(shù)和突變有關(guān)致殉，如果用柔性體代替剛體，其結(jié)果應(yīng)該會平滑第勉。但總的來說逃铝，這里的曲線在-定的程度上反應(yīng)了這些力的變化趨勢，也可以作為分析的參考叽赊。
5.4 仿真結(jié)果分析
由圖5-7可以看出恋沃，雙聯(lián)三叉桿萬向聯(lián)軸器在動(dòng)力仿真的過程中必搞，輸入力矩逐步以STEP函數(shù)的趨勢增大，當(dāng)其克服靜摩擦力后囊咏，開始轉(zhuǎn)動(dòng)恕洲，在角速度達(dá)到一定的值后，出現(xiàn)波動(dòng)的現(xiàn)象（紅色線條所示）梅割，并非如平常想象的近似等速轉(zhuǎn)動(dòng)霜第。
由圖5-8可以看出，雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器在動(dòng)力仿真的過程中户辞，一端的三個(gè)小桿在移動(dòng)副中受到的力逐步增加泌类，當(dāng)系統(tǒng)開始轉(zhuǎn)動(dòng)后，它們受到的力呈現(xiàn)有規(guī)律的波動(dòng)底燎，但互相之間有一個(gè)相位差刃榨。正是由于它們的受力變動(dòng)復(fù)雜，故它們在滑桿套軸上的三個(gè)反力的向量和就可能不為0双仍，這樣的結(jié)果是酝凄，它們除了在滑桿套軸（輸入軸）上形成負(fù)載扭矩外，還會產(chǎn)生附加彎矩的作用维似。
由圖5-9可以看出冀远，雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器在動(dòng)力仿真的過程中， 雙聯(lián)三叉桿一端的三軸頸同內(nèi)球頭的圓柱副上的作用力變化趨勢同圖5-8中的小桿變化趨勢是相同的顺诽。由于它們的受力變動(dòng)復(fù)雜峰毙，故這三力在雙聯(lián)三叉桿一端上的向量和也可能不為0。這樣在雙聯(lián)三叉桿上也會產(chǎn)生附加彎矩的作用韵披。而且軸頸受力平均較小桿的受力要大失臂。
由圖5-10可以看出，雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器在動(dòng)力仿真的過程中镇锣，其一端的三小桿同滑桿套軸間的摩擦力變化相當(dāng)有規(guī)律权洼。當(dāng)小桿相對滑桿套軸運(yùn)動(dòng)反向時(shí)，它們就會在正負(fù)間有規(guī)律的切換一宁。
由圖5-11可以看出献蛔，雙取三叉桿式萬向聯(lián)軸器在動(dòng)力仿真的過程中，其一端的三內(nèi)球頭同軸頸間的摩擦力變化相當(dāng)有規(guī)律距痪。當(dāng)內(nèi)球頭相對軸頸運(yùn)動(dòng)反向時(shí)允瞧，它們就會在正負(fù)間有規(guī)律的切換。但在這里產(chǎn)生摩擦力的平均大小要較小桿上的小得多蛮拔。
由圖5-12可以看出述暂，雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器在動(dòng)力仿真的過程中，其一端的三個(gè)小桿所受的摩擦力的合力變動(dòng)較有規(guī)律建炫，其值在開始一段平滑畦韭，其后幾乎以0為中心波動(dòng)疼蛾。由于這三個(gè)摩擦力的方向均平行于輸入軸或輸出軸軸線，故此合力會在輸入軸和軸出軸上產(chǎn)生軸向的力艺配，在輸入軸和輸出軸上產(chǎn)生摩擦扭矩据过。如取其水平較高值60牛來計(jì)算，它產(chǎn)生的摩擦扭矩為270N·mm（60×0.3×15=270妒挎，其中0.3為動(dòng)摩擦系數(shù)，15為摩擦半徑）西饵，此值相對圖5-13中的值而言相當(dāng)小酝掩。
由圖5-13可以看出，雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器在動(dòng)力仿真的過程中眷柔，輸入軸和輸出軸上的摩擦扭矩逐漸增加棋叁，然后開始一種復(fù)雜的波動(dòng)。由于本次仿真是在無重力的環(huán)境下進(jìn)行的允纬，因此铜部，不會因?yàn)橹亓Φ淖饔迷谳斎胼S和輸出軸上產(chǎn)生彎矩和由其產(chǎn)生的反作用力而形成彎矩，當(dāng)然也就沒有它的作用而形成的摩擦扭矩氯也，則只有可能是三小桿同滑桿套軸間的作用力而導(dǎo)致在滑桿套軸上產(chǎn)生的軸向力和彎矩而產(chǎn)生此摩擦扭矩猾晨，但由圖5-12的分析可知，軸向力產(chǎn)生的摩擦扭矩很小, 則可以證明滑桿套軸上有較大的附加彎矩存在饮估，而且它是形成摩擦扭矩的主要原因肃径。
5.5 本章小結(jié)
本章中闡述了機(jī)械動(dòng)力學(xué)的幾種分析方法，明確了動(dòng)力分析方法的趨勢墙目。并在多剛體動(dòng)力學(xué)的理論基礎(chǔ)上精者，利用目前最為流行的多體動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS,對雙聯(lián)三叉桿萬向聯(lián)軸器進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)模型的建立和動(dòng)力仿真，得到了許多可視化的結(jié)果胰绢。證明這種聯(lián)軸器在傳動(dòng)中其受力相當(dāng)?shù)膹?fù)雜杰笛，并得出了一些定性的結(jié)論，這種聯(lián)軸器的進(jìn)一步研究開發(fā)打下了基礎(chǔ)切省。
上一頁
下一頁
