【正文】 [6] 仿真實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析 若要進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。 （ 12）因?yàn)辇X條兩端的零件時(shí)對(duì)稱的，因此在這里我只介紹齒條一端零件的運(yùn)動(dòng)副的添安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 加情況，以免贅述。兩螺母和柱銷之間施加固定副 10，摩擦盤和轉(zhuǎn)向節(jié)施加固定副 12。 （ 10） 將橫拉桿接頭和橫拉桿運(yùn)用布爾求和成其成為一個(gè)整體，再將橫拉桿和銷運(yùn)用布爾求和，使其成為一個(gè)整體。 對(duì)齒條和齒條球頭副副套使用布爾求和，使這兩個(gè)零件連接成為一個(gè)整體，再點(diǎn)擊 按鈕，選擇 2 Bod1 Loc 及 Pick Feature，選擇實(shí)體，先選擇球 頭副套，在選擇橫拉桿，中心選擇球頭副套中心，方向選擇軸方向，則球副 7 完成。 （ 9）有時(shí)，固定副由于連接點(diǎn)的數(shù)量較多，或者是連接點(diǎn)選擇的不標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致固定副的難以添加。再點(diǎn)擊 按鈕，系統(tǒng)彈出一對(duì)話框，在 Joint Name 中填寫旋轉(zhuǎn)副 4和移動(dòng)副 5，共速點(diǎn)選擇剛剛建立的點(diǎn) Marker_CV。第一步要找到共速 MARKER 點(diǎn)，點(diǎn)擊 按鈕，選擇 Add to Ground， Orientation選擇 Global XY，再點(diǎn)擊 按鈕 ，在位移中填寫 （即齒輪分度圓與齒條分度線切點(diǎn)）。點(diǎn)擊 按鈕，選擇 2 Bod1 Loc 及 Pick Feature，先選擇齒條，再選擇缸體 PART4，中心選擇齒條中心，方向沿齒條軸線，移動(dòng)副 5 建立。中心選擇齒輪中心，方向沿軸線方向，則螺旋副 4建立。 （ 6） 在齒輪和轉(zhuǎn)向器 缸體之間建立旋轉(zhuǎn)副。點(diǎn)擊 按鈕，選擇 2 Bod1 Loc 及 Pick Feature，選擇實(shí)體，先選擇下臂，在選擇齒輪，中心選擇下臂中心，方形沿軸線方向。則萬向副 2被建立。 （ 4） 在上軸 U 型節(jié)及下軸的 U型節(jié)施加萬向副。點(diǎn)擊 ，然后選擇 PART PART3，完成后，得到 PART3，這樣， PART PART3 即成為了一個(gè)整體 PART3。則旋轉(zhuǎn)副 1建 立完成。 （ 1）方向盤相對(duì)于轉(zhuǎn)向器上軸是 相對(duì)靜止的，因此，對(duì)方向盤和轉(zhuǎn)向器上軸添加布爾求和 ，將方向盤和轉(zhuǎn)向器上軸鏈接起來，成為一個(gè)整體。 定義約束 運(yùn)用 ADAMS 對(duì)虛擬樣機(jī)進(jìn)行仿真和一般的三維設(shè)計(jì)軟件一樣，需要在仿真前，對(duì)零部件進(jìn)行約束定義，確定零部件之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系以及誰相對(duì)于誰運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。進(jìn)入對(duì)話框后，文件類型選擇為 parasolid，第二項(xiàng)選擇文件位置。點(diǎn)擊新建 model 按鈕，進(jìn)入新建模型對(duì)話框，修改工作目錄，點(diǎn)擊 OK，進(jìn)入工作頁面。導(dǎo)入的過程如下： （ 1） 找到轉(zhuǎn)向器的 Pro/E 裝配文件 asm_25,點(diǎn)擊文件，由 Pro/E 打開后，依次執(zhí)行【 文安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 件】 |【保存副本（ A）】，打開對(duì)話框后，填寫新名稱為 zhuangxiangqi_25，類型選擇為Prasolid（ *.x_t），單擊 OK 按鈕。多學(xué)科技術(shù)聚焦于提升仿真效率、保證設(shè)計(jì)初期設(shè)計(jì)的有效性、提升品質(zhì)、加速產(chǎn)品投放市場(chǎng)。通過 。 MD Adams/Car 應(yīng)用 MD Adams/Car，技術(shù)團(tuán)隊(duì)可以快速建立和測(cè)試整車和子系統(tǒng)的功能化虛擬樣車。用戶不僅可以采用通用模塊對(duì)一般的 機(jī)械系統(tǒng) 進(jìn)行仿真，而且可以采用專用模塊針對(duì)特定工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的問題進(jìn)行快速有效的建模與仿真分析。另一方面，又是虛擬樣機(jī)分析開發(fā)工具，其開放性的程序結(jié)構(gòu)和多種接口，可以成為特殊行業(yè)用戶進(jìn)行特殊類型虛擬樣機(jī)分析的二次開發(fā)工具平臺(tái)。 ADAMS 軟件的仿真可用于預(yù)測(cè) 機(jī)械系統(tǒng) 的性能、運(yùn)動(dòng)范圍、碰撞檢測(cè)、峰值載荷以及計(jì)算有限元的輸入載荷等。根據(jù) 1999 年 機(jī)械系統(tǒng) 動(dòng)態(tài)仿真分析軟件國際市場(chǎng)份額的統(tǒng)計(jì)資料， ADAMS 軟件銷售總額近八千萬美元、占據(jù)了 51%的份額 ,現(xiàn)已經(jīng)并入 美國 MSC 公司。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 圖 313 整體效果圖 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 第四章 轉(zhuǎn)向器的運(yùn)動(dòng)仿真分析 軟件介紹 ADAMS，即 機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) 自動(dòng)分析 (Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)，該軟件是 美國 MDI 公司 (Mechanical Dynamics Inc.)開發(fā)的虛擬樣機(jī)分析軟件。 [5] (7)其它零件以同樣的方法裝配到已經(jīng)完成的主體上。的中心軸 A_齒條端面與閥體端面的距離設(shè)定為 70mm。 (5)依次執(zhí)行【插入】 |【原件】 |【裝配】 ,選擇轉(zhuǎn)向下軸，轉(zhuǎn)向下軸與閥芯相對(duì)靜止，故也選擇剛性與閥芯相配合。 (3)同樣的方法，添加閥殼。因此缸體是固定不動(dòng)的，故在第二欄里選擇 ，點(diǎn)擊 。 (1)依次執(zhí)行【插入】 |【原件】 |【裝配】，或者點(diǎn)擊基準(zhǔn)欄中的 ，選擇第一個(gè)要添加的零件缸體。 （ 2）選擇【組件】，在【名稱】文本框中輸入文件名“ zhuanxiangqi”，單擊取消【使用缺省模板】復(fù)選框的缺省選中狀態(tài)，保持該對(duì)話框中其它缺省設(shè)置不變， 單擊【確定】按鈕。 整體效果如圖 311。 。點(diǎn)擊確定。 。以地板的一面為基面，拉伸長度為 250mm 的圓柱，截面為 56mm。厚度為 12mm。 【插入】 |【拉伸】菜單命令，激活拉伸控制面板。整體效果如圖 310。在第一個(gè)選擇欄中選擇【方向】，將陣列數(shù)目設(shè)置為 21，將陣列距離設(shè)置為 5mm。點(diǎn)擊確定。選擇 Front 面，進(jìn)入草繪后，創(chuàng)建一個(gè)梯形齒槽。點(diǎn)擊確定。選擇 Front 面，進(jìn)入草安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 繪后，創(chuàng)建一個(gè)長方形，長度為 110mm。長度設(shè)置為 650mm，點(diǎn)擊確定。 2. 依次執(zhí)行【 插入】 |【拉伸】菜單命，激活拉伸操控板。 整體效果如圖 39。 (1)點(diǎn)擊【插入】 |【拉伸】，創(chuàng)建軸承端。將陣列數(shù)目和陣列角度分別設(shè)置為“ 8”和“ 360/Z”。 (2)單擊操控板中的陣列參照類型下拉列表框，單擊選取下拉列表中的【軸】選項(xiàng)。拉伸，去除材料。這樣，得到兩個(gè)對(duì)稱的漸開線。再將 DTM1 偏轉(zhuǎn) 90/Z 得到 DTM2。再以 Top 面和 Right 面為基準(zhǔn)創(chuàng)建軸 A_1。 (4)創(chuàng)建基準(zhǔn)點(diǎn) PNT0。 (2)單擊拉伸控制板中的【拉伸為實(shí)體】按鈕，將拉伸操作作為設(shè)置為實(shí)體模型。預(yù)覽無誤后，單擊【曲線：從方程】對(duì)話框中的【確定】按鈕，完成基準(zhǔn)曲線的創(chuàng)建。接著在安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 記事本中依次執(zhí)行【文件】 |【退出】菜單命令，關(guān)閉記事本。 (3)在工作窗口或者模型樹種單擊選取系統(tǒng)坐標(biāo)系，在菜單管理器中執(zhí)行【笛卡爾】菜單命令，打開一個(gè)記事本文檔，在記事本文檔輸入漸開線方程。 (1)依次執(zhí)行【插入】 |【模型基準(zhǔn)】 |【曲線】菜單命令，或者單擊【基準(zhǔn)】工具欄上的【插入基準(zhǔn)曲線】按鈕 ，打開菜單管理器。在【關(guān)系】對(duì)話框中輸入（ sd0=df sd1=db sd2=d sd3=da）關(guān)系式，按“ Enter”鍵換行。 (3)繪制 4 個(gè)任意直徑的圓。 (2)單擊選取“ Front”面作為草繪平面。 D=m*z da=(z+2*ha)*m df=(z2*ha2*c)*m db=d*cos(alpha) 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 38 關(guān)系對(duì)話框 (4)輸入完成后，單擊【關(guān)系】對(duì)話框中的【確定】按鈕，完成關(guān)系式的創(chuàng)建。單擊右側(cè)的下拉列表框，在彈出的下拉列表中單擊選取【 xiaochilun】文件。 (1)依次執(zhí)行【工具】 |【關(guān)系】菜單命令，打開【關(guān)系】對(duì)話框，創(chuàng)建關(guān)系式，如圖 38。 (5)單擊【參數(shù)】對(duì)話框中的【添加新參數(shù)】按鈕 ，輸入?yún)?shù)名稱“ alpha”， 保持缺省的“實(shí)數(shù)”類型不變，將“值”設(shè)置為 20，在“說明”列的文本框中國輸入?yún)?shù)的注釋“壓力角”。 (3)單擊【參數(shù)】 對(duì)話框中的【添加新參數(shù)】按鈕 ，輸入?yún)?shù)名稱“ m”， 保持缺省的“實(shí)數(shù)”類型不變，將“值”設(shè)置為 2，在“說明”列的文本框中國輸入?yún)?shù)的注釋“模數(shù)”。 (1)依次執(zhí)行【工具】 |【參數(shù)】菜單命令，打開【參數(shù)】對(duì)話框。 (2)在【名稱】文本框中輸 入文件名“ xiaochilun”，單擊取消【使用缺省模板】復(fù)選框的缺省選中狀態(tài)，保持該對(duì)話框中其它缺省設(shè)置不變，單擊【確定】按鈕。 效果如圖 37。最后，對(duì)各個(gè)棱角倒圓角。合并完成后，點(diǎn)擊【編輯】，選擇下拉菜單中的【填充】，將整個(gè)曲面封閉，最后再將真?zhèn)€曲面合并為一個(gè)曲面。再以同樣的方法做出其它兩個(gè)面。 圖 35 方向盤圓盤內(nèi)部線條規(guī)劃 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 36 內(nèi)部設(shè)計(jì)線條 (4)點(diǎn)擊【插入】，選擇下拉菜單中的【造型】，進(jìn)入【造型】界面之后，點(diǎn)擊 【設(shè)置活動(dòng)平面】，將活動(dòng)平面設(shè)置為 Front 面，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇【活動(dòng)平面方向】，繪制線條，再選著 Right 面，用同樣的方法繪制 兩條線，繪制完成后，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，最后點(diǎn)擊確定【確定】退出造型 ，如圖 36。再次單擊【草繪】，進(jìn)入草繪界面后，點(diǎn)擊菜單欄中的【草繪】，選擇下拉菜單中的【參照】 再點(diǎn)擊過濾窗口，選擇【邊】，然后在圖形中選擇方向盤圓盤的內(nèi)邊，點(diǎn)擊構(gòu)造線 按鈕，繪制出圖 1的形狀的三個(gè)圓，大小分別為 80mm、 、 ，完成這一步后，再點(diǎn)擊草繪，以 Top 面為草繪平面，繪制出如圖 2的線條，先畫出，左邊的一半，然后，選擇左邊的這一半，然后點(diǎn)擊【鏡像】，選擇 中間軸線，又半部分的線條就能完成。 這就完成了第一步，方向盤圓環(huán)的建立，如圖 34。 (2)點(diǎn)擊【插入】，選擇下拉菜單中的【掃描】，進(jìn)入如下界 面 ，如圖 31。 轉(zhuǎn)向器方向盤的建立過程 (1)單擊工具欄的文件 按鈕新建文件，彈出 【新建】對(duì)話框。 MP auuH ??????? ??? 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 第三章 轉(zhuǎn)向器三維模型的建立 此次設(shè)計(jì)使用三維設(shè)計(jì)軟件 Pro/E,即 Pro/ENGINEER（簡(jiǎn)稱 Pro/E）是美國 PTC 公司開發(fā)的參數(shù)化三維設(shè)計(jì)軟件，它是當(dāng)今主流的三維 CAD/CAM 軟件之一，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、模具、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車、航天、電子、通信、家電、玩具等各行各業(yè)。 MP aF ??? ?????? 因?yàn)辇X輪材料用 45 號(hào)鋼，根據(jù)手冊(cè)查得： ? ?F? =330MPa，可以看出 ? ?FF ?? ? ，合乎設(shè)計(jì)要求。 VK 為動(dòng)載荷系數(shù)， VK =； ?K 為齒間載荷分配系數(shù)， ?K =； ?K 為齒向載荷分配系數(shù)， ?K =。齒距semP ?????? ? 按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算校核 ? ?Fan SaFatF bm YYYKF ??? ? ?? (214) 式中： K 為計(jì)算載荷系數(shù) ?? KKKKK vA? 。 *c 為 頂 隙 系 數(shù) ()。同時(shí)也要對(duì)活塞桿以及轉(zhuǎn)閥中的扭桿進(jìn)行強(qiáng)度校核。 安徽工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 r? =13 ? ? 40 22 ??????? ???? tt z? =13 ? ? 40 22 ??????? ? tt t ? 取 t=10mm。 cD 為動(dòng)力缸直徑， mm； t為動(dòng)力缸殼體厚度，mm； n為安全系數(shù)， n=～ ； s? 為殼體的屈服點(diǎn)。 1s 的取值可根據(jù)同類汽車的活塞桿行程，初取 1s =131mm。 （ 3） 活塞行程計(jì)算 s = 12e +1s +b 式中： 1e 為導(dǎo)向游隙，（ ～ ） D。初取 b=。 根據(jù)《液壓設(shè)計(jì)手冊(cè)》中推薦的活塞桿直徑系列初選 d=20mm cD = ?????? ? 623 )1020( 取 D=35，此時(shí)，符合 d=（ 31 ～ 85 ） D的范圍。 動(dòng)力缸殼體采用 ZL105 鑄造而成，缸內(nèi)表面應(yīng)光潔，粗糙度 aR =～ ，硬度為 HB241～ 285，活塞采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼 45號(hào)鋼；活塞與缸筒之 間的間隙采用橡膠密封圈。 動(dòng)力缸對(duì)于整體動(dòng)力缸活塞與轉(zhuǎn)向器均布置在同一個(gè)由 QT40018 或 KTH35010 制造的轉(zhuǎn)向器殼體內(nèi)，活塞與齒條制成一體。wi =kp?? (210) 將（ 29） 、 （ 210） 帶入式 （ 28） 得 woi =k?? (211) 由以上過程可計(jì)算出結(jié)果如下： 1） 角傳動(dòng)比 woi =hwMM2 =2*2） 力傳動(dòng)比 pi = ?Riwo