UG和ADAMS在行星轮系优化设计中的应用

"基于转化机架法、UG和ADAMS的行星轮系的优化设计" 本文主要探讨了如何利用参数化建模工具UG和多体动力学软件ADAMS，结合转化机架法对行星轮系进行优化设计。在机械工程中，行星轮系是一种常见的传动机构，因其紧凑的结构和高效的能量传递特性而被广泛应用。UG是一款强大的三维建模软件，它允许用户创建复杂的几何模型，包括参数化设计，使得设计过程更加灵活且易于修改。 在行星轮系的优化设计中，首先通过UG建立参数化模型，这意味着设计者可以调整模型的参数，如行星轮和太阳轮的尺寸，以满足特定的需求或优化目标。通过参数化设计，可以快速生成不同配置的模型，便于进行性能比较和选择最佳设计方案。 接着，转化机架法被用来在ADAMS中进行运动学和动力学分析。ADAMS（Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems）是多体系统动态仿真软件，能够模拟机械系统的运动行为。通过转化机架法，可以将UG创建的模型导入ADAMS，并进行不同的运动规律仿真。这种方法允许设计师在不改变原始模型的情况下，通过变换约束条件来模拟不同的工作状态，从而评估行星轮系在各种工况下的性能。 文章中提到了齿轮与齿条的啮合原理，这是行星轮系中常见的动力传递方式。根据公式(4)，齿轮与齿条的啮合角α'始终等于分度圆上的压力角α，保证了两者之间的稳定接触，即使安装存在偏差，也能确保正确的工作。这一特性简化了设计和制造过程，提高了机构的可靠性。 此外，文中还介绍了救生舱舱门锁紧机构的设计，它利用齿轮与齿条的啮合原理，通过旋转手柄控制齿条的运动，进而驱动闩板移动。根据齿轮的周长公式(c=πd)和齿条位移公式(s1=πm1z)，可以计算出手柄旋转对应于闩板的位置，确保舱门的紧密关闭。由于齿轮与齿条的同步运动，所有闩板的位置保持一致，当它们进入舱门四周的闩孔时，舱门得以均匀受压并紧密贴合，保证了舱内的密封性和稳定性。 在结语部分，作者强调了锁紧机构在救生舱设计中的关键作用，尤其是在矿难等紧急情况下，保证舱门的牢固闭合至关重要。锁紧机构被置于舱门隔爆壳内，受到保护，可以抵御外部冲击，确保舱内环境的稳定性。 参考文献引用了卢鉴章和刘见中关于煤矿灾害防治技术的研究，以及隋鹏程对矿工自救与避难硐室的探讨，进一步强调了矿用救生舱设计的重要性和安全性考虑。 作者焦健是机械工程方向的研究生，专注于矿用救生舱领域的研究，其联系方式也在文末给出，方便进一步交流。该研究展示了如何综合运用UG和ADAMS等工具进行机械系统优化设计，对于提升行星轮系和其他类似机构的设计效率和性能具有实际指导意义。