4.4.3 仿真結(jié)果分析
由圖4-9可以知道,當輸入軸轉(zhuǎn)速恒定為90o/s時,輸出軸并不作恒速轉(zhuǎn)動,而是以90o/s為中心,作非常有規(guī)律的周期性運動,在每一個回轉(zhuǎn)周期中,它的變化頻率為3次。這里的結(jié)果同第三章中的曲線圖3-8也是完全吻合的,因此在一定的程度上也證明了三叉桿萬向聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速分析理論的正確性。
由圖4-10可以知道,輸入軸同輸出軸的夾角在三叉桿式萬向聯(lián)軸器運轉(zhuǎn)時是不斷變化的,在每一個回轉(zhuǎn)周期中,它的變化頻率為3次,這證明了這種聯(lián)軸器是一種非定心式萬向聯(lián)軸器,同時在一定的程度上驗證了三叉桿式三軸頸的交點以三倍于萬向聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速作圓周運動的理論的正確性。另外還可看出盡管夾角在不斷變化,但變化非常小,對兩軸的夾角大小影響很小,本次仿真中夾角大小平均是164.32°(其補角為15.7°,即是第三章中理論計算中的角度之一)。

由圖4-11可以知道,在一定的夾角下,小桿在滑道中的滑移速度同小桿球面中心相對軸頸的滑移速度是不同的,前者要遠大于后者,且它們變動的頻率也不一樣,在一個回轉(zhuǎn)周期中,前者頻率是1次,而后者是2次。此圖中的兩曲線同第三章中的理論分析曲線圖3-11、圖3-12是吻合的,只是小桿滑移的速度曲線在外形上有一點差異,仿真的曲線相當?shù)钠交、?guī)則,但理論分析曲線卻不規(guī)則,這可能是在計算中簡化和省略的原因。盡管如此,這也證明了三叉桿式萬向聯(lián)軸器理論分析中對小桿滑移速度和軸頸滑移速度這兩項計算的正確性。

由圖4-12可以知道,在一定的夾角下,小桿在滑道中的滑移位移同小桿球面中心相對軸頸的滑移位移是不同的,前者(20.76mm)要遠大于后者(2.93mm),且它們變動的頻率也不一樣,在一個回轉(zhuǎn)周期中,前者步率是1次,而后者2次。此圖中的兩曲線同第三章中的理論分析曲線圖3-9、圖3-10是吻合的。這在一定的程度上也證明了三叉桿式萬向聯(lián)軸器理論分析中對小桿滑移位移和軸頸滑移位移這兩項計算的正確性。

由圖4-13可以知道,在一定的夾角下,小桿在滑道中有滑移加速度同小桿球面中心相對軸頸的滑移加速度是不同的,前者要大于后者,且它們變動的頻率也不一樣,在一個回轉(zhuǎn)周期中,前頻率是1次,而后者2次。此圖中的兩曲線同第三章中的理論分析曲線圖3-13、圖3-14是吻合的,只是小桿滑移的加速度曲線在外形上有差異,仿真的曲線相當?shù)钠交⒁?guī)則,但理論分析曲線卻不規(guī)則,這可能是在計算中簡化和省略的原因。盡管如下,這在一定的程度上也證明了三叉桿式萬向聯(lián)軸器理論分析中對小桿滑移加速度和軸頸滑移加速度這兩項計算的正確性。(值得說明的是此圖中曲線有時有突變的現(xiàn)象,主要是考慮到計算機的性能,計算中步長稍大的原故。在后面的分析曲線中也出現(xiàn)了這樣的情況,將不再作說明。)

由圖4-14可以看出,由于輸出軸角速度的波動,其角加速度也是在不斷變化,當兩軸夾角在15.7°時,這種波動的幅度也是相當小,這證明由角加速度引起的附加扭矩非常小,這樣的結(jié)果是這種聯(lián)軸器在傳動中運轉(zhuǎn)應(yīng)該是較為平穩(wěn)的。

由圖4-15可以看出,在單聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器的運動仿真中,三叉交點運動軌跡是一個圓,相對于半徑值R(此值的意義見第三章)它的半徑是相當小的,這也解釋了為何運動中兩軸夾角在不斷作微小的變化,同時也證明了軸頭中心軌跡理論的正確性。
4.4.4 結(jié)論
通過以上的結(jié)果分析,可以確定的說,單聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器的理論分析結(jié)果和其計算機仿真的結(jié)果可以相互驗證,這在一定的程度上說明以前的理論分析是正確的。
4.5 雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器的運動仿真
4.5.1 仿真模型的建立
在本次分析中,建立的裝配模型是在第三章中圖3-2所示的模型的基礎(chǔ)上除去關(guān)節(jié)軸承,將三叉桿用圖4-16所示的雙聯(lián)三叉桿替換,在此模型的右端再加上同左端相同的結(jié)構(gòu),就得到雙聯(lián)三叉桿式萬向聯(lián)軸器的裝配模型。此模型如圖4-17所示。
在這個裝配模型的基礎(chǔ)上通過添加運動副和運動驅(qū)動構(gòu)成圖4-18所示的運動仿真模型。添加的運動副和運動驅(qū)動如下:
在滑桿套軸和左支承間添加旋轉(zhuǎn)副;
在小桿同滑桿套軸間添加移動副(本來圓柱副也可,這里是局部自由度);
在內(nèi)球頭同小桿之間添加球面副;
在內(nèi)球頭同雙聯(lián)三叉桿軸頸之間添加圓柱副;
在旋轉(zhuǎn)副上添加恒速驅(qū)動,大小為90o/s。
通過模型檢驗,可知模型中:
有15個移動件、6個圓柱副、2個旋轉(zhuǎn)副、6個球面副、6個移動副、1個驅(qū)動、模型共有7個自由度。
在此模型中將重力加速度設(shè)為O,即仿真是在無重力的環(huán)境下進行的。

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