解决虚拟样机模型中齿轮对非线性啮合刚度的问题

　　对一个齿轮对进行过研究，往往采用公式法计算的齿轮啮合刚度，而且在齿轮啮合的虚拟样机技术中，对行星变速箱中，行星轮既与太阳轮啮合又与行星轮啮合，各个行星轮之间还存在着啮合相位差，而且在行星变速箱中由于行星排数量多，对于行星轮与太阳轮、齿圈的齿轮啮合对就非常多，采用多体动力学中给定的一般办法根本无法计算，更不用说精度了。

　　采用先在有限元软件中建模计算获得行星排中各个齿轮啮合对的非线性啮合刚度，通过将相关技术将非线性啮合刚度导入行星排的虚拟样机模型中，一方面，它简化了齿轮对大量的刚体接触计算，同时又给虚拟样机中齿轮对啮合刚度赋上比较可靠的非线性刚度值，这为研究行星变速箱乃至整个传动系统的振动和动态特性提供了可靠的技术保障和实现方法，对于由于高转速或者来去其它系统的激励带来对传动系统动态特性的影响均可以在这个复杂的虚拟样机中得到仿真验证。首先，在行星变速箱的虚拟样机研究中，必须对单个行星排的样机模型进行充分的研究，怎样将非线性的啮合刚度加入到单个行星排的模型中，保证其计算速度快和精确度高是解决问题的关键，一旦一个排处理好了，其它排就可以采用类似的方法。显然，单个行星排或行星变速箱的一个档的虚拟样机研究是整个综合传动系统虚拟样机研究的重点。某档位第二行星排模型图5某档位第三行星排模型上述两个行星排的虚拟样机装配在一起形成一个档位的虚拟样机。

　　软件建立的非线性行星排模型，其中集成了非线性的行星轮一太阳轮、行星轮一齿圈啮合刚度曲线，通过和多体动力学软件模型进行联合，将其算过的齿轮啮合情况通过接口，导入到多体动力学虚拟样机模型中，这种联合仿真模型很好地解决了虚拟样机模型中齿轮对非线性啮合刚度的问题，计算速度快，精确度也高。