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行星摆线针轮减速机虚拟样机的建造与有限元分析

何胜勇  
【摘要】: 虚拟样机作为产品设计的一项新技术,对传统的产品设计方法是一次革命。通过虚拟样机技术,工程师可以通过机械系统运动仿真,在产品设计阶段发现产品设计中的潜在问题,并快速进行修改,减少了对于物理样机的依赖,这样不仅可以节省成本,缩短产品开发周期,而且可以提高产品性能,增强产品竞争力。 本论文针对行星齿轮减速机构设计中存在的问题并根据实际工程需要,在多体动力学理论基础上,利用CAD/CAE软件UG、ADAMS以及ANSYS构建了集成的系统平台,并在此基础上,对XW-8175-Ⅱ型摆线针轮减速机构进行了性能仿真。本论文完成的主要工作包括:1、利用机械系统仿真软件ADAMS建立了摆线针轮减速机构的虚拟样机模型,通过对其进行运动学及动力学仿真,分析了模型的传动比、传动误差及干涉情况,并输出了关键机构的载荷时间历程。2、利用有限元分析软件ANSYS建立了摆线针轮减速机整机构的FEA模型,同时结合运用ANSYS和ADAMS建立了摆线针轮减速机构的关键部件——针齿和摆线轮的柔性体模型,并进行了应力应变分析。3、探讨了ADAMS与ANSYS的接口问题,从而实现了建立在UG-ADAMS-ANSYS软件环境下具有一定意义的计算机辅助工程设计(CAE)。 其中的虚拟样机建造方法与有限元分析手段在共同建立的联调平台下解决复杂机械系统设计及性能仿真方面具有理论意义与实用价值。


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