1、的变形主要是沿的扭转三阶模态图主要是在齿轮安装处发生剧烈变形，变形方向为方向的弯曲四阶模态图可以看出，轴在轴方向发生弯曲五阶模态图主要是在左侧联轴器位置放生弯曲。通过模态图可以清晰的看到轴在转动频率增大的情况下轴的变形量及变形位置，对设计轴以及轴的校核都有指导意义。基于的运动学仿真概述是由美国公司开发的目前比较流行的款虚拟样机仿真分析软件，将三维软件有限元分析软件和虚拟样机技术作为机械专业学生必须了解的工具软件。通过使用软件，我们可以使用它进行模型分析，包括静力学分析运动学第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真分析以及动力学分析，软件提供了很多接口程序，可以与常用的设计软件和分析软件进行文件传输，方便建模分析。运用软件分析模型，首先进行简单。
2、恒定转速在输出轴添加恒定负载转矩，模拟齿轮负载工作④添加大盘相对地面的旋转副及滚珠丝杠直线运动副螺旋副可简化为直线副。图二级减速齿轮约束图特殊强调，为保证仿真分析的真实性，齿轮啮合运动关系没有被定义成理想化的几何约束关系，而是被定义为基于接触碰撞的力约束关系，即齿轮之间只能通过接触碰撞第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真力法向和摩擦力切向相互约束。本文采用函数来计算各啮合齿轮轮齿之间的接触碰撞力，函数模型将实际中物体的碰撞过程等效为基于穿透深度的非线性弹簧阻尼模型，函数表达式为式中为两物体运动前的距离为两物体接触时的实际距离为接触过程的变形量。公式中，当时，两物体不接触，接触力为当时，接触力与接触刚度系数弹性恢复系。
3、入中对其划分网格，添加载荷和约束，进行模态及应力分析。设定轴材料为钢，经查表可得其弹性模量，泊松比，材料的抗拉强度。划分网格采用单元数为节点的六面体进行划分网格，如图所示。施加约束与载荷由上章结构设计可知，齿轮所在处受力可以分解为圆周力和径向力，由于静力分析要求轴静止不转，忽略轴的重力，所以在轴的两侧施加全约束，而齿轮与轴配合的键的位置施加载荷，根据有限元理论，应将应力平均分布到接触面上的节点上，如图所示。图网格划分图约束与载荷静力结果分析应力分析图轴应力分析第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真由上图可知，轴的应力主要集中在键槽的面，应力最大为，计算所得的最大应力差距不大，在右侧联轴器及轴肩出应力较大，右端轴承处只起支撑作用，所以应力较小。
4、的分析，然后对模型的边界条件进行调整，进行较为复杂的仿真分析。基本步骤如下建立模型。般由外部软件导入已建好的模型比较方便。在建立的模型中添加几何约束运动副载荷等边界条件。仿真分析完成后，对模型的数据结果进行处理，导出所需的图像，将分析出的结果数据与理论数据进行比较，来验证模型或分析的准确性。本文主要介绍倒棱机的二级减速齿轮机构和刀盘加工过程中力的变化和速度曲线。对关键二级减速齿轮机构的仿真约束建立建立模型通过已建模完成。添加约束首先对虚拟模型设置材料属性为钢，齿轮啮合力是齿轮传动的重点，根据齿轮传动运动规律对系统分别加入运动载荷和约束三轴同平面，每根轴与大地之间添加旋转副约束在每对啮合齿轮处添加实体实体碰撞接触和摩擦力，模拟齿轮啮合在输入轴输。
5、然后按下式计算总弯矩并作出合成弯矩图图。作出转矩图和当量弯矩图。转矩，当量弯矩计算公式如下，其中。轴结构图轴受力图第三章新型铣头倒棱机动力系统的计算轴水平受力图和水平弯矩图轴垂直受力图和弯矩图合成弯矩图第三章新型铣头倒棱机动力系统的计算轴转矩图和当量转矩图轴当量弯矩图图轴的载荷分析图按弯扭合成应力校核轴的强度进行校核时，通常只校核轴上承受最大弯矩和转矩的的截面，即齿轮所在的截面。根据轴单向旋转，扭转切应力为脉动循环变应力以及轴的直径，根据公式已知，所以通过以上设计计算校核，该齿轮输出轴符合条件。本章小结本章主要针对第二章结构设计中的动力系统进行了计算和选择，并对关键输出轴做了详细的设计计算，并画出了其轴上的。
6、作瞬间出现最大啮合力，这是齿轮起动啮合冲击第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真导致的，与实际情况相符。工作稳定后啮合力也在改变但总体在值附件上下浮动，这是因为两齿轮的接触点在随着齿轮的转动时刻变化，这和齿轮传动过程中由于重合度等因素变化而引起齿轮啮合刚度变化是致的，从而能看出齿轮传动啮合具有定的运动平稳性。为了和仿真结果进行对比，本文采用经典公式来计算圆柱直齿轮啮合力及啮合频率圆周力径向力法向力轴向力啮合频率式中是转矩是分度圆直径为圆周力为径向力为法向力为轴向力为分度圆压力角，国标为。理论值和仿真值具体数值及其比较见表。表齿轮啮合力的理论值和仿真值项目级啮合力级啮合频率二级啮合力二级啮合频率理论值普通机构仿真值公转机构仿真。
7、型的个截面或轨迹等。创建特征添加拉伸旋转扫描等特征，利用创建的草绘图形创建实体。装配部件如果模型为装配体，那么还需要将各个零部件按种规则进行装配，以检验零部件间配合是否合理。仿真和分析为了检验设计的机械能否稳定运行，使用有限元分析判断其内部的受力等情况，以确定所设计零件或机械的可靠性。绘制工程图依照三维实体可以直接绘制绘工程图。各主要零部件以及主要机构的装配图在不影响结构设计和运动分析的前提下，本文中对倒棱机零部件进行简化实体建模，其中各种规格齿轮及轴承只表示其中个，各个零件图及主要装配图如图所示型大盘轴测图及剖视图第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真套筒轴承直齿轮参数及实体建模锥齿轮参数及实体建模第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真。
8、减速运动。设置仿真时间为，步长为。添加大盘约束如图所示。动力学数据分析根据以上对二级减速机构大盘规定的初始条件进行运动仿真，并对仿真结果进行分析。图为普通减速机构只添加如图约束级和二级齿轮啮合力的时域图和频域图，即啮合力和啮合频率随时间变化的关系图，上半部图为时域图，下半部图为频域图。时间频率级齿轮时域图和频域图第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真时间频率二级齿轮时域图和频域图图普通二级齿轮减速机构的仿真曲线图是公转机构如图増加大盘约束中级和二级齿轮的啮合力的时域图和频域图。时间第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真频率公转级齿轮时域图和频域图时间频率公转二级齿轮时域图和频域图图公转二级齿轮减速机构的仿真曲线由时域图和频域图可知，当开始。
9、载荷分布图，根据载荷分布对轴进行了校核，校核结果能够满足轴的工作强度，最后详细的给出了轴加工尺寸及技术要求见下页。第三章新型铣头倒棱机动力系统的计算技术要求调质其余第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真为了更明确的了解新型铣头倒棱机各部分的结构以及工作时运动受力的情况，有必要用三维设计软件和运动仿真软件对倒棱机进行实体建模和运动仿真，模拟其运动状态，及时发现设计过程中不合理的地方节约开发成本，缩短研发周期。建模及装配概述软件是款优秀的三维机械设计软件，可以大大缩短设计时间，产品快速高效地投向了市场。使用，正确的设计流程可以做到事半功倍的效果，的设计流程如下创建草图创建模型的草绘图形，此草绘图可以是。
10、符合实际工作过程轴的工作状态。位移分析图轴变形分析轴是高速旋转，过大的变形会导致轴发生塑性变形，如图所示，轴的最大变形位于键槽部位，变形量为，其他部位的变形量分布在之间，全部都在材料的弹性限度以内。结构模态分析任何物体都有自身的固有频率，通过模态分析方法了解结构物在易受影响的频率范围内的各阶主要模态的特性，预测在此频段内在外部或内部各种振源激励作用下产生的实际振动响应，进而了解轴的变形特性，防止破坏轴的结构，本文采用模态分析模块对轴提取其前阶模态图，具体模态图如图所示。振动频率分析阶模态图第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真二阶模态图三阶模态图四阶模态图五阶模态图图模态分析图阶模态主要沿轴弯曲，即工作的水平方向的弯曲二阶模态图可知，在轴肩。
11、级减速齿轮机构及剖面图滚珠丝杠螺母及锥齿轮配合齿轮传递机构夹紧机构第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真整体装配图图倒棱机零件图及装配图按照以上结构装配完毕后，进行干涉检查，模型如有零部件间干涉，便可直接打开零部件来进行图形上的修改，大大降低了由设计而带来的失误，给企业或个人减少了设计研发成本。在倒棱机的模型中，单击工具栏中的干涉检查按钮，打开干涉检查属性管理器，单击计算，将查找出当前装配体的干涉区域，并在结果卷展栏中进行列表显示，同时在绘图区中对干涉部位进行标识，干涉如图所示，经检查这些干涉为键配合螺栓配合产生，并不属于结构设计，可忽略。图干涉检查及螺栓干涉第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真基于的有限元分析自转动力输出轴将动力输出轴。
12、阻尼系数以及两物体变形距离的改变量即穿透量有关，其余约束关系不再赘述，倒棱机虚拟样机及各种约束见图。刀盘机构的仿真约束建立刀盘机构需要在二级减速齿轮机构约束的条件下再添加两个主约束模拟刀具旋转的旋转副。整个机构沿钢管轴向进给的直线运动副。图大盘及二级减速机构约束图机头的运动副采用函数，式中为自变量，可以是时间或时间的任函数是自变量的函数开始值，可以是常数或函数表达式或设计变量是第四章倒棱机的建模有限元分析及动力学仿真自变量的函数结束值，可以是常数函数表达式或设计变量是函数的初始值，可以是常数设计变量或其它函数表达式是函数的最终值，可以是常数设计变量或其它函数表达式。基于第三章进给机构时间的设定，其往复运动定义为时间函数，即从匀加速运动，在反向。
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新型钢管铣头倒棱机的研制（最终版）