msc adams2003年会MSC ADAMS在车辆传动系统扭振分析中的应用

MSCADAMSTheapplicationofMSC.ADAMSinthetortionalvibrationanalysisofvehicletransmission超（理工大学机械与车辆摘要为了克服传统扭振理论分析存在的主要问题：系统当量模型及模型中的原始物理ADAMS/Vibration对某车辆传动系统进行了扭振分析。得到了系统的固有频率。结果表明，利用MSC.ADAMS进行扭振分析具有一定的优越性,可以得到较为理想的结果。:扭振柔性体齿轮固有特性:To etheexistingmainproblemsoftraditionaltortional ysis:howtoobtaintheequivalentmodelofthesystemandtheoriginalphysicalparametersofthesystemexactly;thecharacteristicsofthenonlinearpartsandthesolutionoflinertortionalvibration.Thepaperpresentsamethodbasedonthetechnologyofthevirtualprototy yzethetortionalvibrationofthevehicletransmissionThegreatestadvantageofthismethodistheaccuracyandtheassembledcharacteristicsofthesystem、theconvenienceandthespeedinessintheprocessofysis、thevisibilityofthetortionalvibrationresultADAMS/Flex、ADAMS/LinearandADAMS/VibrationtogetherthispaperyzetheTheresultindicatethesuperiorityusingMSC.ADAMStoyzethetortionalvibrationandtheidealresultisobtained.前言在车辆动力传动系统中，由于扭振的存在，系统中往往产生很大的扭转附加载荷，不仅使系统中零部件发生断裂，同时还会使系统向外界发出噪声等。以上故障严重影响系统的可靠性和耐久性。同时还将引起车身的振动和噪声，从而影响舒适性[3][4][5]。扭振研究最早开始于十九世纪八十年代，主要有解析分析与模态分析两种方法。虽然上述方法到目前已经形成了一套比较经典的理论，但是其存在的问题主要有：(a)系统当量模型及模型中原始物理参数的精确化。惯量、阻尼和刚度及激励力矩等系统原始参数的精确化程度决定了系统扭振计算的精度，车辆动力传动系统扭振问题原始参数的精确化，牵涉到整个轴系物理模型的精确化问题。(b)非线性部件特性及非线性扭转振动的求解。非线性部件如：弹性连轴器、减振器、齿轮副等，在求解其扭振特性时，按线性系统假设，结果必然含有一定的误差，甚至和实际情况不符。基于虚拟样机技术进行动力传动系统扭振分析的最大优点，就在于系统的精确性和可MSCADAMS振动分析AAMS/LinearAAMS[2]AAMS/Linar有两种模型线性化函数：EIGNSOLATEMAEIGNSOLAAMS/olerKz式中，z为特征向量 为特征值，K和M为从模型中抽取出来的常系数矩阵。采STATEMAT求解时，ADAMSLinear将系统的状态空间描述格式输出，以便和其它矩阵运算或（能控性能观性）面向扭振分析的动力传动系统虚接副以及作用于系统上的外力。在建模和仿真的各个环节中要综合运用CAD实体建模、有限动微分方程所需要的参数是零件质心的位置、质量和惯性矩，这些参数可来自CAD通过精确建立零部件的三维实体模型，可以获得其准确的质量参数。利用离散梁的方法建立传动轴的扭振模型，所谓离散梁就是将刚性杆件离散为NN－1Timseo弹性梁理论进行样个型。种算：。Pz12EIyyASZ/(GAL2)ASYASZ－Y和Z方向的Timoshenko梁剪切变形修正系数性体采用模态中性文件（MNF）描述，MNF中包含的主要信息有：柔性体的几何参数，包括节MNF是独立的二进制文件，具有平台无关性，可以在各系统换。本文首先在Pro/E中对曲轴进行实体建模，然后导入Ansys中进行模态分析，生成模态中性文件建立曲轴的柔性体模传统的齿轮副模型是一种扭转振动力学模型，如图一所示6ADAMS中可以对其进行等效建模，模拟齿轮啮合的扭振特性1。图一齿轮幅扭振模型即ISO的Ｃ法。对钢制齿轮，单位齿宽的刚度CrCr20N/mm CrC'(0.750.25)N/mm本文采用ISO的Ｃ法计算齿轮的啮合刚度，然后转化为ADAMS模型中的等价刚度，建立齿轮CAD软件ProE来建立活塞组件、连杆组件、齿轮等的三维实体模型，通过分析获得其质心位置、质生成柔性体描述文件——模态中性文件MNF文件，然后在ADAMS中建立轴的柔性体模型，建立齿轮幅的扭振模型，最后在ADAMS中完成了整个动力传动系统的扭振特性的分析。阶数12345频率(Hz196.233.465.551．768.首先利阶数12345频率(Hz196.233.465.551．768.然后把发动机的模型加入到整个动力传动系中建立整个动力传动系模型经过计算，得出其阶数123456频率(Hz16.56.71.119.195.241.结运用多体系统动力学可以建立包括活塞、连杆、曲轴、齿轮在内的整个动力传动系有限元分析和系统仿真等多项技术。通过CAD建模可以获得刚体零件的质量参数，通过有限5参考[1].洪清泉.基于虚拟样机技术的动力传动系统建模与仿真理工大学学 ，2003[2].王国强．虚拟样机技术及其在ADAMS上的实践，西北工业大学， [3