行星輪系的動態(tài)靜力分析

針對行星輪系動力學建模與動態(tài)靜力分析問題，提出了相應的向量鍵合圖法?；谄矫鎻秃豌q的運動約束條件，建立了更加簡明的平面復合鉸向量鍵合圖模型。根據(jù)行星輪系構(gòu)件間的運動約束關(guān)系，將系桿、行星輪、復合鉸及齒輪副的向量鍵合圖模型組合起來，建立了雙行星輪輪系機構(gòu)的向量鍵合圖模型。通過有效的增廣方法，消除了該類系統(tǒng)向量鍵合圖中的微分因果關(guān)系。應用相應的算法，提升了雙行星輪輪系機構(gòu)的計算機輔助建模與動力學分析，說明了所述方法的有效性。

行星輪系機構(gòu)可用較小空間，提升較大的驅(qū)動比。具有體積小、質(zhì)量輕、驅(qū)動效率、工作平穩(wěn)及噪聲小等特點，被用來代替普通齒輪驅(qū)動而應用于現(xiàn)代機械中。該類機構(gòu)的動態(tài)靜力分析，無論對其驅(qū)動電機的選用及控制，還是對機構(gòu)進行動靜態(tài)強度的計算與校核都十分重要。為此，外學者提出了具有不同特點的力學方法及軟件。20世紀50年代末由美國學者所提出的鍵合圖方法就是其中之一，在許多系統(tǒng)的動力學建模與分析中得到了成功的應用。

構(gòu)成行星輪系的基本構(gòu)件是太陽輪、行星輪及系桿。其運動特征是太陽輪與行星輪外嚙合，行星輪同時繞自身軸線及系桿與太陽輪的共同軸線旋轉(zhuǎn)。由此所形成的構(gòu)件間非線性約束關(guān)系，使其鍵合圖模型中的部分能元件所對應的能量變量是非立的，從而導致非線性微分因果環(huán)，給該類系統(tǒng)的計算機輔助建模及動態(tài)靜力分析帶來較大的代數(shù)困難。