ADAMS高速动车鼓形齿联轴器振动特性仿真(4)

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1.3.2 研究步骤、措施

(1)搜集动车联轴器的相关资料、论文、参考文献，熟悉动车联轴器的结构，分析其结构特点及关键部位—鼓形齿的外形特点；

(2)熟悉三维建模软件UG等，并进行初步建模；

(3)重点研究鼓形齿的三维建模，完成对鼓形齿的建模；

(4)完成整个动车鼓形齿联轴器的建模，并导入有限元分析软件Patran中进行有限元分析；

(5)通过有限元分析获得鼓形齿受力云图，以及模态分析所得结果每一阶的变形情况，得到鼓形外齿的柔性件；

(6)将用Patran分析计算产生的模态中性文件，以及UG三维模型导入ADAMS，将柔性件与刚性模型耦合在一起，对鼓形齿联轴器的刚柔耦合模型和刚体模型进行振动仿真，得出其相关振动曲线，比较两次仿真的结果的异同点；

(7)整理设计说明书,完成毕业论文的撰写、装订并提交，准备答辩。

1.4 课题研究的目的与意义

1.4.1 研究目的

动车的特殊工况需要联轴器有较大的补偿量，而鼓形齿联轴器由于其独特的鼓形结构，其最大的优点就是补偿量大，不管是径向、轴向还是转角都能得到较大的补偿，另外，鼓形齿联轴器适应高速重载场合、传动平稳、受力均匀、效率高、寿命长等。但是国内对鼓形联轴器的研究还不成熟，目前在动车上还没有实际的应用，主要原因是基础研究不够，另外有限元分析技术也不够成熟，而且目前对鼓形齿联轴器研究大都是将问题简化为多刚体动力学问题，没有考虑鼓形齿的变形问题，本课题采用ADAMS等软件建立联轴器的刚体模型和刚柔耦合动力学模型，并对模型进行运动学分析和仿真，并与刚体模型的仿真结果相比较，在大型CAE软件如MSC.Patran，MSC.Nastran基础上进行联轴器鼓形齿的有限元分析，将运动学分析、动力学分析纳入其CAD系统,以达到在虚拟环境下验证高速列车鼓形齿联轴器动力学特性、振动特性分析与设计的目的，进行高速动车鼓形齿联轴器的振动特性进行研究，为鼓形齿的设计制造提供理论基础，也为鼓形齿联轴器的研究提供一种新的方法和思路。

1.4.2 研究意义

鼓形齿联轴器是一种性能优良可移式刚性联轴器，能够补偿轴向、径向位移，角度的偏转，传递扭矩广泛，因为具有这些独特的优点，近些年来鼓形齿联轴器在冶金、化工、采矿、起重运输等机械设备中的应用越来越广泛。目前我国正在不断地发展高铁事业，对动车鼓形齿联轴器的需求较大。为了尽快摆脱对国外的技术依赖，并在动车联轴器方面有自己的创新与突破，为推动我国的高铁事业，显然，对“基于ADAMS的高速动车鼓形齿联轴器的振动特性仿真”这一课题的研究是有很大意义的。本课题从一个全新的角度出发，不再像传统研究那样只考虑联轴器的刚性运动而忽略其在实际工作过程中的弹性变形，课题着重考虑联轴器运动中的变形，建立鼓形齿联轴器的刚柔耦合模型并进行分析计算，仿真出它运动时的速度、加速度等数值，通过与刚性模型的仿真结果作一番比较，找出两者结果的相似点和不同点。刚-柔耦合柔性多体系统动力学研究成果将为高速动车领域工程设计提供理论基础，有效的计算机辅助分析的建模理论，计算方法的研究成果也会对提高工程项目的预研、设计与优化的效率，减少重大工程项目的投资风险等将产生巨大的经济效益。同时也会促进我国高铁事业向更高一层水平发展，提高我国的国际影响力。