吉林大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (04): 958-963.doi: 10.7964/jdxbgxb201304019

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考虑完整齿廓的滚子链系统SimMechanics建模与仿真

胡胜海1, 郭彬1, 马宋明辉2, 徐鹏1   

  1. 1. 哈尔滨工程大学 机电工程学院, 哈尔滨 150001;
    2. 中国北车集团 大连机车车辆股份有限公司,辽宁 大连 116022
  • 收稿日期:2012-03-31 出版日期:2013-07-01 发布日期:2013-07-01
  • 作者简介:胡胜海(1954-),男,教授,博士生导师.研究方向:机械系统设计.E-mail:hushenghai@hrbeu.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(51175099).

Dynamic modeling and simulation of roller chain system in SimMechanics considering complete tooth profile

HU Sheng-hai1, GUO Bin1, MASONG Ming-hui2, XU Peng1   

  1. 1. College of Mechanical Electrical Engineering, Harbin Engineering University, Harbin 150001, China;
    2. Dalian Locomotive and Rolling Stock Corporation, Ltd.,CNR Group, Dalian 116022, China
  • Received:2012-03-31 Online:2013-07-01 Published:2013-07-01

摘要:

以柔性铰为连接副建立了滚子链系统的SimMechanics多体动力学模型。模型考虑了完整的链轮齿廓。基于该模型,使用虚功原理及拉格朗日方法,得到了柔性铰的广义力及系统动力学方程。建立了完整的链轮齿廓下滚子与链轮的离散单元接触模型,引入接触对指示矩阵和接触局部坐标系,提出了基于齐次坐标变换的滚子与链轮接触的快速搜索策略。仿真得到了滚子与链轮的啮合过程中滚子与各段齿廓的接触碰撞力。通过与ADAMS仿真结果比较验证了该方法的正确性。

关键词: 机械设计, 接触碰撞, SimMechanics, 链传动, 柔性铰

Abstract:

A multibody dynamic model of roller chain system was developed in SimMechanics by considering that components are interconnected by flexible joints, and sprockets have complete tooth profile. Based on this model, the generalized forces of the flexible joints and the dynamic equations of the system were obtained using the principle of virtual work and Lagrange methodology. Considering complete tooth profile, the distributed element contact model was established. By introducing contact-pairs index matrix and local contact coordinate systems, a fast method for contact search, which is based on homogeneous coordinate transformation, was presented. The contact-impact forces between roller and each element of tooth profile were achieved by simulation. The proposed method is validated by results comparison with ADAMS simulation.

Key words: mechanical design, contact-impact, SimMechanics, chain drive, flexible joint

中图分类号: 

  • TH161

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