张建巧 邵博 陈明辉

摘要：建立了外部空间正弦活齿传动的三维实体装配模型，模型以IGS的形式导入Workbench中；得到了传动系统的前20阶的固有频率、模态振型和相对位移；模态分析为传动系统的振动分析和结构动力的特性优化设计提供重要依据。

关键词：正弦活齿；ANSYS；模态分析

机电集成空间正弦活齿传动是一种新型的复合传动系统，该系统将小型三相异步电机和空间正弦活齿传动系统集成为一体，实现了同轴传动和减速，此传动系统结构紧凑，效率高，载力强[1]。机械都会存在振动问题，机械振动会使机件共振，零部件的疲劳损伤，这些都是机械结构产生破坏的重要原因。因此为避免外部激励对机械产生的共振，通过对系统进行有限元模态分析，研究机械的固有频率和振型，减少系统的振动和噪音，为设计和优化中提供有力依据[2]。

1.模态分析理论基础

机械系统的动态性能直接影响系统的工作性能，机电集成空间正弦活齿传动的主要组成部分为空间正弦活齿传动系统。由空间正活齿传动的传动原理可知，系统在电动转矩的作用下，带动转子主动轴转动，系统的啮合情况比较复杂，为了得到系统的整体性能，尤其是系统的动态分析，系统内的各个零部件相互干涉，故需对传动系统整体进行动态性能分析。

由模态分析定义得系统的的模态振型方程式。

2.模态分析实例

2.1模型建立

因为Workbench的三维建模能力还不够强大，而且机电集成空间正弦活齿传动系统的内正弦滚道和外正弦滚道的结构都十分的复杂，所以，传动系统的建模必须在外部CAD的平台中建立，本文中的模型是在Pro/e4.0中建立，并在其中分析了模型的可行性。……