硕士研究生学位论文

题目：等角速万向联轴器的理论研究及计算机仿真

学科专业：机械设计及理论

硕士生：周志刚

指导教师：常德功  教授

研究方向：新型传动机构

摘要

本文对万向联轴器不同的等角速理论进行了理论推导、归纳和总结，得出了现有的万向联轴器等角速理论的共同点、相似性及不同的适用范围，为进一步的等角速理论研究提供了基础。

通过利用方向余弦矩阵这一数学工具，对采用调心轴承安装的三叉杆等角速万向联轴器进行了运动分析，得出了三叉杆式万向联轴器是一种准同步联轴器，并绘制它的多个特征项目的曲线，为以后的仿真验证作好了准备。

通过利用三维绘图软件Pro/E作为绘图工具，建立仿真模型；多体动力学软件ADAMS和有限元软件ANSYS作为仿真和分析工具，利用三者的接口进行联合仿真。首先对十字轴万向联轴器进行了运动学仿真，通过它验证ADAMS仿真的有效性和正确性。在此基础上，分别对RPSPR等角速回转连杆机构、单联三叉杆式万向联轴器和双联三叉杆式万向联轴器进行了仿真分析。通过仿真结果的分析，进一步验证了三叉杆式万向联轴器理论分析的正确性，同时得到了三叉杆式万向联轴器从未被发现的新特性。

以ANSYS为辅助，生成了系统各构件的柔性体，通过ADAMS的组装，使刚性系统模型转变为柔性系统模型。利用ADAMS的振动分析模块ADAMS/Vibration对双联三叉杆式万向联轴器柔性系统进行了振动分析，得出了此系统的部分固有频率，为其响应分析提供了基础。

通过上述一系列的分析过程，形成了从运动分析，到真正多体动力学分析的先进虚拟样机分析方法，分析中摒弃了以往的许多简化和假设，使分析更为高效与准确。这种方法能被应用在更多的分析和设计工作中。

关键词：万向联轴器、运动分析、动力分析、柔性体、振动分析、计算机仿真

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