复杂机械系统刚—柔混合虚拟样机一体化分析技术初探

发布时间：2020-07-18 09:36

【摘要】：本文以某复杂齿轮传动、轴承限位机械系统为实践案例,致力于深入研究复杂机械系统虚拟样机建模技术;虚拟样机运动仿真分析技术;刚性体柔性化技术;多目标多学科优化平台iSIGHT的集成技术、试验设计、近似建模、优化设计; Pro/e、ADAMS、iSIGHT、ANSYS等大型软件的命令流组成形式及输入、输出方式;各软件间协同建模、协同仿真、协同优化的方法。在研究的基础上,通过不断的尝试、拓展式的思考,逐步实现课题目标,收获了以下成果及结论: 1.通过中间文件实现Pro/e与ADAMS的联合建模,创建了复杂齿轮传动、轴承限位机械系统刚性体虚拟样机; 2.在ADAMS中对刚性体虚拟样机进行运动分析,检验样机满足运动学性能,并得到大量样机动力学分析数据,为样机集成、试验、优化提供支持,为构件有限元分析提供边界条件; 3.iSIGHT中成功集成ADAMS,对刚性体虚拟样机指标参数进行试验设计,并辅以近似模型技术,找到权重较大的影响因子,通过组合优化的方式进行优化设计,得到较为合适的优化效果; 4.通过ANSYS生成模态中性文件,并成功导入ADAMS,创建复杂齿轮传动、轴承限位机械系统刚-柔混合虚拟样机,并对其进行动力学分析,得到更加精准的运动分析数据; 5.通过iSIGHT3.5将关键构件在Pro/e中参数化建模、在ANSYS中建造模态中性文件、刚-柔混合虚拟样机在ADAMS中运动仿真的过程借助Fiper技术成功集成并组合优化分析,得到了较好的样机模型,实现了一体化设计。 本文创建了复杂齿轮传动、轴承限位机械系统的虚拟样机,成功应用iSIGHT3.5对样机组合设计试验、近似建模、优化指标参数;借助Fiper技术,应用iSIGHT3.5集成Pro/e、ANSYS、ADAMS,实现复杂机械系统刚-柔混合虚拟样机一体化设计;在研究的基础上,对复杂机械系统刚-柔混合虚拟样机建模至优化一体化设计理念进行总结并提炼。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH113.22
【图文】：

动、轴承限位机械系统虚拟样机的建立优化问题，ADAMS、Pro/e、ANSYS成、一体化仿真是本文主要探索的方向理。计薄、几何参数一致（或齿形十分相似）齿的左右齿面分别贴于从动轮齿槽的左触状态，消除齿侧间隙对传动的影响，轮同时啮合。W 中有相应的齿轮副来保证齿轮传动副保证传动正确。为简化模型，略去双轮与双齿轮副来模拟双片齿传动，简化模型图 2-1 所示。

第二章 复杂机械系统刚性体虚拟样机建模表 2-1 双片齿轮几何参数续表参数值 几何参数 0.25 齿顶圆直径ad （mm） 4 齿根圆直径fd （mm） 5 齿根键槽底部距离 e（m9 齿厚b （mm） 40计、轴承限位系统扫描范围，满足质量轻上的安装位置，对从动装置设计如图

1 2 = z / z= 1/ 3． 限位轴承设计动装置扫描面上六对轴承，需添加相对较大的预紧力，要在轴承滚况下达到较好的预紧效果，选择六对轴承代号为7000C 角接触轴承参数：外径 D = 55mm，内径 d = 30mm，轴承宽度 B = 13mm。动装置侧面上的两对限位轴承的设计考虑到轴承形状的影响，及与接触形式，将轴承设计为特殊弧形深沟球轴承：外径 D = 55mm0mm，轴承宽度 B = 13mm，轴承弧度 L = 0.244。文所设计的复杂机械系统采用轴承外圈随从动装置转动的方式来承外圈的受力变化情况是本文所考察的重点，而轴承系统内部结构全真实仿真会使仿真速度及计算量大大增加。考虑到论文所要研究在满足轴承外部尺寸的前提下，将轴承做合理的简化，用等大的实实轴承。扫描面及侧面的限位轴承三维简化设计图如图 2-3、图 2-

【引证文献】

相关博士学位论文 前1条

1 朱德泉;基于联合仿真的机电液一体化系统优化设计方法研究[D];中国科学技术大学;2012年

相关硕士学位论文 前3条

1 刘晓刚;基于安全性的粗细联输送系统仿真与优化[D];天津大学;2012年

2 韩植林;基于切削稳定性的薄壁圆柱壳切削参数优化方法的研究[D];天津大学;2012年

3 张文春;对置活塞发动机运动和动力特性研究[D];大连海事大学;2013年

本文编号：2760717