含有齿轮和轴承的减速器怎么分析

livefairy

有限元只能分析线性实体，假如用ｐｒｏｅ建了减速器的模型，含有轴，齿轮，轴承，这怎么用ｐａｔｒａｎ分析啊

yygyoo

用多个rbe2模拟轴承，注意体单元没有转动自由度

pengweicai

轴承  一般可以采用等效的方式，比如把它等效为 弹簧和阻尼器。 具体是多大的，需要一些试验手段或者经验值。

kjc1005

可将整个减速器划分为几个子结构（如轴，箱体等），根据具体情况可将子结构划分为集中参数模型或分布质量模型，子结构的动力学模型建立后组装成为整个加速器有限元模型

ttwwooblueyes

个人认为，您这样的模型用目前的有限元软件进行分析不太现实。尤其是如果轴承比较复杂，或者对齿轮比较关心的话。这些关键的部件的特性（几何上的，材料上的等等）很难在有限元软件里得到充分的描述。即使一部分特性得到了反映，计算的代价就已经非常昂贵。已经有人尝试过类似的工作了。

建议采用专业的齿轮箱分析软件进行分析。或者进一步明确您的分析目标，尽最大的可能精简您的模型，在有限元软件内进行分析。


补充一点，如果您只想做简化的动力学分析的话，可以考虑楼上各位的建议，把整个系统简化为集中质量模型（若干个自由度），进行分析。

[ 本帖最后由 ttwwooblueyes 于 2009-8-18 17:19 编辑 ]

livefairy

谢谢，把整个系统简化为集中质量模型（若干个自由度）这个也有人告过我
是不是在proe中算出齿轮轴承的质量和体积，把他们简化为一个质量块加到齿轮箱上呢

ttwwooblueyes

在齿轮箱的动力学模型中（一般都是建立扭振模型，即所有的自由度都是扭转自由度），一般我们只关心转动惯量和扭转刚度。您可以把关键部件的转动惯量计算出来（在CAD软件如Proe中应该不难），同时把整个系统划分为若干个自由度，自由度之间由扭转弹簧链接，其刚度主要由轴的刚度计算而来。特殊的，需要考虑齿轮啮合刚度和侧隙，此处可能需要引入非线性。在化简传动系统的时候，请注意齿轮副传动比的影响。

hanfeifei

个人认为首先你必须搞清楚你要分析什么？你的分析目的是什么？强度？振动？齿轮动力学？要根据不同的目的选择工具，如果是强度分析，有什么必要把整个模型导入patran？如果是齿轮系扭振，使用传递矩阵法手算即可，如果是齿轮动力学，那么adams这个工具就够了。当然对于减速器系统来说，强烈推荐你使用Romax，这个软件绝对能满足你大部分的要求。简而言之，请搞清楚自己想要考察什么？有限元搞整个模型，就算使用很多方法把模型建出来，费时费力不说，其结果能有多大的参考意义呢？

ttwwooblueyes

同意楼上观点。对于传动系统，如要进行专业层次的分析，建议使用RomaxDesigner。尤其是对于齿轮和轴承的分析，该软件做的比较成熟到位。不仅仅局限于动力学，还可以计算疲劳寿命等等。

livefairy

你好，我是想对减速器进行模态分析，提取模态频率，阻尼，和振型

livefairy

您好，可不可以详细地说明一下“把整个系统简化为集中质量模型（若干个自由度），进行分析。”具体怎么操作啊，谢谢了

sleepinglion

　　我现在做的硕士论文就是”**减速器的弹性动力学分析“，下面结合我的课题，说说我个人的粗浅的认识吧!希望能帮助你理清思路。
　　首先，我觉得楼主应该还是比较缺乏机械振动方面的知识的，所以，首先我建议楼主先看看机械振动方面的教材。比如：《机械振动》程耀东;《机械振动基础》陈奎孚。如果你已经工作了，请跳过理论建模部分，直接用软件仿真!
　　其次，如果是科研的需要的话，可能会需要建立齿轮传动系统的弹性动力学模型(比如说我现在就在干这种苦逼的活)，一般用集中质量法，这里需要指出的是：由于齿轮系统比较复杂，是由许多零部件组成的弹性机械系统，一般包括传动系统(比如齿轮、轴和轴承)和结构系统(主要是箱体)。所以，在建立弹性动力学模型的时候，有时候只是针对传动部分进行建模，这时就将齿轮箱视为刚体;而如果针对整个系统进行建模，那么就要将齿轮箱视为柔性体了，这时，需要将齿轮箱柔性化，一般是利用有限元软件来完成。这时，就涉及到一个问题：既然是一个复杂的相互耦合的系统，我们该如何建模?一般的做法是——利用动态子结构法，这个说法其实是参照有限元理论定义的，至于齿轮系统的动态子结构法，请参看《齿轮系统动力学——振动、冲击、噪声》(李润方、王建军)非常经典的一本书。我个人认为，动态子结构法的难点不在于各个子系统动力学方程的推导，而在于变形协调条件的推导以及如何将各个子系统的方程组装成一个整体的形式，这里需要利用各个子结构在交界处的节点和力之间的关系建立变形协调关系(有限元里面的知识)。我现在就在这一块卡住了。待整个系统的动力学方程建立起来以后，你可以利用MATLAB编程计算求解整个系统的固有频率和动态响应。如果你建模的时候没有考虑阻尼，那就是无阻尼系统，可以用模态叠加法编写程序计算。如果是阻尼的话，首先，这个阻尼很难取，关于齿轮系统中齿轮啮合的阻尼，轴的弯曲阻尼扭转阻尼请参考《机械动力学》(张策)，其次，我认为应该是用数值方法，一般应该是用Gill方法吧。
　　但是，由于理论建模耗费时间过长，而且需要一定的力学和数学基础，不适应工程需要，所以，一般是利用多体动力学软件实现自动建模，至于多体动力学软件自动建模的方法，那就是多刚体动力学和多柔体动力学方面的理论知识了，我这个研二的硕士也不懂，没方法说的更详细。你所应该做的应该是利用ADAMS或者RecurDyn来进行仿真，需要注意的是，如果你的减速器中的轴比较柔软的话，你需要在有限元软件(比如ANSYS、Patran)中先离散化，然后再导入到ADAMS中进行动力学仿真。我还没有到用软件仿真的时候，所以其中的许多细节我也还不是太懂，帮不了你了。你找高手吧。不过，话说回来，目前为止，我还没看到有人做复杂的减速器的动力学仿真的文献。以前有位前辈说：国内没有懂ADAMS的。呵呵……
　　(以上就是我目前粗浅的理解，还请大神指正!)
　　顺便指出：你用有限元来计算的话，代价太高昂了。硬件配置要求高，计算时间长。得不偿失的，还是用ADAMS吧。