离合器执行机构GFRP 扇形齿轮的动力学性能仿真分析

来源：机床与液压杂志2018年第9期北京时间：

作者：徐永新

单位：广东工业大学机电工程学院；广东工业大学机电工程学院；广东工业大学机电工程学院；广东工业大学机电工程学院

摘要：采用玻璃纤维增强复合材料替代传统的金属材料，对改进设计后的AMT离合器执行机构的GFRP(Glass Fiber-Reinforced Polymer)扇形齿轮进行了可行性仿真分析研究。首先应用多体动力学仿真软件ADAMS，分析了其工作过程中的载荷边界条件；考虑GFRP材料的各向异性，对GFRP扇形齿轮使用Moldflow、Digimat和Workbench软件进行结构动态应力耦合仿真分析，研究结果对同类型的纤维增强材料机件的结构应力研究具有一定的指导作用。最后对GFRP扇形齿轮进行模具设计及注塑成型的样件生产，并与金属扇形齿轮的传统制作成本及质量进行了对比。结果表明，应用GFRP材料注塑成型的扇形齿轮，其生产成本可降低79.3%；其质量可减轻58.9%。充分显示了采用GFRP扇形齿轮替代金属扇形齿轮的优越性。

关键词：扇形齿轮;GFPR;多体动力学;耦合仿真

基金资助：广东省前沿与关键技术创新专项资金（省重大科技专项）项目（2015B010120001）