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摘要：本文基于多體動力學理論，考慮連桿的變形對機床性能的影響，運用ADAMS軟件對插齒機床進行剛柔耦合動力學建模仿真，結果顯示考慮連桿變形后，建模結果更精確。

關鍵詞：插齒機ADAMS剛柔耦合系統

引言

多體動力學的發展及應用使得機床動力學設計產生一個新的途徑。基于多體動力學理論，建立機床的數字模型，通過動力學仿真來考察機床的動力學性能，并進一步考慮到機床各部件變形對機床性能的影響，建立機床剛柔耦合動力學模型，該建模方法能夠比較準確地考察機床的動態特性。

一、機床剛柔耦合動力學建模

本文用SolidWorks建立機床簡化實體模型，通過Parasolid格式將實體模型導入ADAMS，并對模型添加約束，驅動和工作力，建立了機床的多剛體動力學模型。機床的連桿較細長，材料為硬鋁，又承受很大的沖擊載荷，故連桿變形不能忽略，對其進行柔性化處理。將連桿的實體模型導入ANSYS，生成有限元模型，并定義聯結點和剛性區域，就可以輸出模態中性文件。將該文件導入ADAMS，代替原來模型中的連桿，并重新添加約束，即建立機床的剛柔耦合動力學模型。

二、機床剛柔耦合動力學仿真

對模型進行仿真分析，刀尖點的跳動與連桿柔性化以前相比，X向跳動減少0.0013mm，Y向跳動不變；速度方面，連桿柔性化前后，刀軸最大速度由3797.57mm/s減少到3784.93mm/s；加速度方面，連桿柔性化前后，刀軸最大加速度由83210mm/s2減少到542710mm/s2。由此可見考慮連桿的變形后，模型更加精確。

在考慮連桿的便變形后，仿真結果差別不是很明顯，分析

2.1連桿在考慮成柔性體以后，其變形對于機床性能會有影響，更能反映機構的真實運動。因此機床的剛柔耦合動力學模型比多剛體動力學模型更精確。

2.2最終所得仿真結果對機床性能的相對影響很小。原因是本文所研究的連桿其長度和截面相比差值較小，即截面積相對較大，長度較小，因此剛性是比較大的，由此導致了仿真所得的結果與連桿考慮成剛體時，差別不大。公務員之家

三、總結

本文以某插齒機為研究對象，考慮了連桿的變形對機床性能的影響，基于ADAMS建立其剛柔耦合的動力學模型。通過仿真發現，考慮零件的變形以后，機床的動力學模型更加精確。

參考文獻：

齊朝暉.多體系統動力學[M].北京：科學出版社，2008

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