ADAMS运动副之齿轮副（附送双自由度单排行星轮系实例）

hill711

ADAMS中齿轮副最终效果：


首先介绍一下齿轮副：
      齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，形式很多，应用很广泛，传递的功率可达数十万千瓦，圆周速度可达200m/s。
      齿轮传动具有效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长、传动比稳定等特点。齿轮传动可以做成开式、半开式及闭式。如在农业机械、建筑机械以及简单的机械设备中，有一些齿轮是暴露在外面的开式结构；在一般减速器中，有简单的防护罩，齿轮的一部分浸入到润滑油中，这样的结构称其为半开式；在汽车、机床、飞机、航天等领域的齿轮传动一般都封闭在严密的箱体（机匣）内，称其为闭式结构。
      齿轮副的形式有很多，外啮合、内啮合；齿轮齿条、涡轮蜗杆、锥齿轮等；渐开线齿轮、阿基米德螺旋线等。

    下面以渐开线外啮合齿轮传动为例讲解齿轮传动，下图是其机构运动简图：（图中C点为啮合点）

其次ADAMS中齿轮副的定义：
         
      first choose ADAMS/View help，type in the word(s) to search for:"gear",then choose "Creating and Modifying Gears",the result is showing as the fellowing:

• Do one of the following depending on whether you are creating or modifying a gear:
  
• • To create a gear, select the Gear tool file:///D:/MSC.Software/2005R2/help/mergedProjects/view_hlp/images/gr_jnt.gif on the Joint tool stack or palette
    The Constraint Create Complex Joint Gear dialog box appears.
    
  • To modify a gear, display the Constraint Modify Complex Joint Gear dialog box as explained in Accessing Modify Dialog Boxes.
    Both the gear create and modify dialog boxes contain the same set of options.
    
• If you are creating a gear, in the Gear Name text box, change the name for the gear. ADAMS/View assigns a default name to the gear.
  
• In the Adams Id text box, assign a unique ID number to the gear. Learn about IDs
  
• In the Comments text box, add or change any comments about the gear to help you manage and identify the gear. Learn about comments
  
• In the Joint Name text box, enter or change the two translational, revolute, or cylindrical joints to be geared together. ADAMS/View automatically separates the joint names with a comma (,).
  
• In the Common Velocity Marker text box, enter or change the marker defining the point of contact between the geared parts. You need to make sure the z-axis of the common velocity marker points in the direction of motion of the gear teeth that are in contact. Click here for an image
  Tips on entering object names in text boxes
  

  Note: If you encounter a warning message that the gear has a suspicious configuration, the z-axis of the CV marker is probably oriented incorrectly.

• Select OK.
  

                     
最后ADAMS中齿轮副应用实例：
实例：行星齿轮传动：太阳轮、行星轮、机架的齿数分别为：30、30、90
                                   
   运动效果：
                                    

心得体会：
一、先看一下SimWe论坛上inndoor的解决办法
SimWe会员 ：inndoor 原文地址：5#
        如果你要清楚明了地控制太阳轮和内齿圈,最简单实用的方法就是不要把他们两个当成齿轮来处理，就是说完全抛弃齿轮副的一套东西。因为你用齿轮副的话牵扯到公用一个构件的问题，就是说他们的附着的第二构件必须一致，这个是很明确的道理。但是在这个基础上，你输入的运动都是相对于第二连杆的运动（不管你是有意还是无意的），你得到的也是相对于第二连杆的运动（这点在后处理中可以看出来）。这样一来，你很难搞清楚你输入的太阳轮和内齿圈的绝对转速是多少。所以我想你是不是考虑完全抛弃齿轮副，直接用接触副代替，这样的话，你就可以分别输入两个驱动的绝对转速。接触副代替也是最符合实际的。
       具体方法：
1.让太阳轮和内齿圈分别对地旋转.设定驱动旋转副。
2.行星架子为旋转副，无驱动。
3.把所有行星轮和内齿圈设定为接触副，
4.所有的行星轮和太阳轮设定为接触副。
二、我的解决办法
        正如帮助文件说的那样，Joint 1 和Joint 2分别由Part A 和Carrier、Part B 和Carrier组成，然后由Joint 1和Joint 2构成齿轮副。这个是ADAMS齿轮副的规定！
        然后分析一下行星轮系齿轮副的关系：太阳轮（Part A）和行星轮（Part B）、行星轮（Part C）和机架（Part D）之间两个齿轮副。首先来说行星轮是必须绕着行星架转动的，那么Carrier就必须选择行星架了，因此在建立太阳轮、行星轮、机架的旋转副（Revolute Joint）都是基于行星架的：太阳轮和行星架（Joint 1）、行星轮和行星架（Joint 2）、机架和行星架（Joint 3）。那么在Joint1 和joint 2、Joint2 和joint 3之间分别建立齿轮副（gear）。
        接下来说一下Common Velocity Marker 。它就是我们齿轮传动简图中的啮合点（机构简图中的C点）的意思。在行星轮系中，两个Common Velocity Marker 都应该建立在行星架上（Carrier），Mark的位置可以通过Modify更改，如下图所示：
                                 
       最后说一下分析的过程：该系统是一个双自由度模型，那么就需要两个输入，加入两个Motion。那这时候有个问题就要注意了，我们在进行机构简图分析时都是基于大地的，而上述模型都是基于行星架的建立的。那么在计算转速的时候，在后处理中Joint的值就是相对于行星架的。
         
水平有限，欢迎批评指正！
附送CMD文件：
网盘：http://ishare.iask.sina.com.cn/f/7318241.html
直接下载：

taxuexing

牛人！收了！

qiangjunlee

确实 受用，感谢

xiaodizheng

受益匪浅啊~

arquine

做的不错 赞一个！

KINGTOWN

看看了。谢谢楼主。

zzt3203

谢谢楼主，正需要啊~~

smallken

很受用，下了，谢谢。。。

caowei200909

佩服，感谢你的指教 2# taxuexing

shike2003

感谢 分享！

68196541

看了之后有点收获，谢谢楼主。最近在弄双排行星轮系，楼主能指点一下吗？我的
QQ：68196541

btc05010401

楼主爱死你了

swit6xhy

楼主爱死你了

wangxxlt

看看了。谢谢楼主。

jinbinjack1

谢谢楼主了，最近一直在弄此类问题。

shiqin000sq

非常感谢楼主~

hjz1989

学习了 谢谢楼主

inndoor

这种除了接触，采用运动副实现的方法早就有了。
我在06年写过一贴的：http://forum.simwe.com/thread-757586-1-1.html

附上另一个例子，也是论坛 讨论贴中作的：

inndoor

楼主提到“那这时候有个问题就要注意了，我们在进行机构简图分析时都是基于大地的，而上述模型都是基于行星架的建立的。那么在计算转速的时候，在后处理中Joint的值就是相对于行星架的。”

其实，驱动可以通过添加一个对地的运动副就好了，在上边加驱动。
你的宏，我改了一点内容，看看是不是这样子更好理解：

inndoor

楼主cmd中，原来的驱动一个是相对关系容易搞错（主动件选择的是ground），另一个是不符合实际（现实中施加相对速度比较难，但是施加绝对速度要容易的多），我在附件中进行了修改。
六年没怎么玩过行星齿轮仿真了，快忘记了，欢迎交流。