4.5.2 運動仿真
設(shè)定一定的步長,對模型進行仿真分析,并輸出如下測量結(jié)果的曲線:
輸入軸、輸出軸同雙聯(lián)三叉桿(又稱中間桿)夾角曲線(如圖4-19);
中間桿同輸出軸夾角曲線放大圖(如圖4-20);
輸入、輸出軸角速度曲線(如圖4-21);
小桿和軸頸滑移位移曲線(如圖4-22);
小桿和軸頸滑移速度曲線(如圖4-23);
雙聯(lián)三叉桿軸頸軸線交點(簡稱三叉交點)的運動軌跡(如圖4-24)。

4.5.3 仿真結(jié)果分析
由圖4-19可以看出,雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器在轉(zhuǎn)動的過程中,中間桿同輸入軸、輸出軸之間的夾角都在變化,且兩個夾角的變化的大小相差很大,一個較為平滑(β=10°),而另-個則以較大的幅度(18°)呈周期變化,在每一個回轉(zhuǎn)周期中,它的變化頻率為l次。
由圖4-20可以看出,中間桿同輸出軸間的夾角變化也呈現(xiàn)一定的規(guī)律,在每-個回轉(zhuǎn)周期中,它的變化頻率為3次。結(jié)合圖4-19、圖4-20可知中間桿同輸入軸及輸出軸夾角的變化頻率是不-樣的,這是雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器有別于單聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器的一種特性。

由圖4-21可以看出,雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器同單聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器的輸出曲線相似,當(dāng)輸入軸轉(zhuǎn)速恒定時,輸出軸轉(zhuǎn)速呈現(xiàn)有規(guī)律的波動,在每一個回轉(zhuǎn)周期中,它的變化頻率為3次,同圖3-8中的β=10°時的曲線相比,雙聯(lián)同單聯(lián)的情況差不多,故三叉桿式萬向聯(lián)軸器在雙聯(lián)的結(jié)構(gòu)形式下輸出轉(zhuǎn)速特性直觀上無改善。

由圖4-22可以看出,雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器在運轉(zhuǎn)的過程中,左右兩端的小桿滑移位移量幾乎相等,左右兩端軸頸的滑移位移量也接近等值,且軸頸的滑移位移量比小桿沿滑道滑動的位移量要小得多,這同單聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器的特性是相同的。
由圖4-23可以看出,雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器在運轉(zhuǎn)的過程中,左右兩端的小桿滑移速度幾乎相等,左右兩端軸頸的滑移速度也接近等值,且軸頸的滑移速度比小桿沿滑道滑移速度要小得多,它們的變化頻率同單聯(lián)時的情況相比也無變化,在大小上同β=10°的單聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器的特性是相同的。

由圖4-24可以看出,雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器在運轉(zhuǎn)的過程中,雙聯(lián)三叉桿的左右兩端三叉交點的運動軌跡都呈螺旋線變化,且非常有規(guī)律,它們的正面視圖均為標(biāo)準(zhǔn)的圓,這一種特性有別于單聯(lián)的三叉桿式萬向聯(lián)軸器的特性。這種情況的出現(xiàn)主要是由于中間桿在轉(zhuǎn)動的過程中是一種準(zhǔn)圓錐擺運動(由于中間桿同輸入軸及輸出軸夾角變化不一樣,如圖4-19所示),而且因為系統(tǒng)的自由度不為0,系統(tǒng)實際進行的是動力仿真,于是產(chǎn)生了同中間桿軸線不垂直的離心力,這樣在中間桿的軸向上就會有分量,在此分力的作用下必定會出現(xiàn)中間桿向一端的運動。(因為中間桿在軸向上可以自由運動,故在實際的應(yīng)用中,如果重力在中間桿的軸向上有分量,那么中間桿也會移向一端。這樣的情況并不是我們所想要的,所以要想在實際中應(yīng)用雙聯(lián)的三叉桿式萬向聯(lián)軸器就必須對這種結(jié)構(gòu)進行改進。)
4.5.4 結(jié)論
由以上分析可知,三叉桿式萬向聯(lián)軸器在單聯(lián)和雙聯(lián)時的運動特性,在夾角變化的規(guī)律上和三叉交點的運動軌跡上有根本性的改變,而在本章所測試的其它特性中幾乎無變化。
4.5 本章小結(jié)
本章開始介紹了虛擬樣機技術(shù)及其在計算機上實現(xiàn)的軟件ADAMS,并利用三維建模軟件Pro/E聯(lián)合ADAMS進行運動仿真,在驗證這種方案可行性的基礎(chǔ)上,分別對單聯(lián)三叉桿萬向聯(lián)軸器和雙聯(lián)三叉桿萬向聯(lián)軸器進行了運動仿真分析。通過分析、比較,得出如下結(jié)論:
單聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器的理論運動分析結(jié)果同仿真分析結(jié)果是吻合的;
單聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器同雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器的運動規(guī)律有的發(fā)生了改變,有的保持不變,特別是輸出軸的轉(zhuǎn)速特性在雙聯(lián)時同單聯(lián)時幾乎無變化。

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