2023年9期众创空间科技创新与应用TechnologyInnovationandApplication仿生扑翼齿轮组设计及动力学分析徐涛,丁长涛*(浙江工业职业技术学院机电工程学院,浙江绍兴312000)面对工作任务复杂、环境多样等原因,催生出一种新型的仿生扑翼机构,即在飞行方式上进行创新,而如何解决扑翼动力传动问题是众多学者需要攻克的难题。国外学者Saxena等[1]研究了齿轮传动转子系统的动力学特性及啮合刚度对齿轮转子系统固有频率和振型的影响。通过振动特性来检测齿轮齿面故障,发现裂纹程度不同对齿轮转子系统模态特性和频率响应函数的影响。Yang等[2]利用ANSYS分析装配线性模态求得齿轮系统频率及模态振型,得知齿轮系统固有频率位于2个临界状态的频率之间。崔永霞等[3]考虑齿面接触应力大导致齿轮振动进而使齿轮失效损坏,对直齿圆柱齿轮在不同载荷、频率激振下开展了谐响应振动分析,结果表明齿轮最大齿面接触应力与激振频率呈正比。李世慧等[4]考虑到齿轮体积、重量、数量增加及空间成本制约,基于MASTA和Workbench设计分析了在满足轻量化标准下的行星齿轮箱的强度、动力学分析。Zheng等[5]利用ANSYSWorkbench对齿轮泵进行接触应力、模态分析,得知齿轮泵最大接触应力位置即最容易发生疲劳失效的位置。Kadam等[6]通过试验模态分析发现直齿圆柱齿轮由于材料性能变化固有频率改变,以此来实现齿轮的轻量化设计。何育民等[7]发现双齿啮合时有冲击力产生且啮合进出时振动会加剧使得振动强烈。Liu等[8]建立了船用齿轮箱有限元模型,进行了模态分析及实验对比,发现两者吻合程度较高,最大频率误差为4.04%。王东升等[9]基于ANSYSWorkbench分析了齿轮箱箱体的动态响应特征,结果发现在激励频率为390Hz左右时箱体轴上部肋板发生共振的概率较大,在设计相关部件时应避开系统固有频率。王园[10]基于变桨减速器的传动原理对减速器齿轮的部位进行建模并在Workbench软件中开展静力学分析。Fan等[11]在SolidWorks中建立了基金项目:浙江工业职业技术学院2021年度“专业学科一体化建设”科研项目(无编号);浙江省自然科学基金联合基金资助项目(LTY22E050001)第一作者简介:徐涛(1993-),男,硕士,助教。研究方向为机电一体化技术。*通信作者:丁长涛(1983-),男,博士,副教授。研究方向为机器人动力学与控制。摘要:仿生扑翼机构是结合仿生学、空气动力学原理实现扑动、折叠和扭转3个自由度的新型飞行器,而其中齿轮减速机构作为动力传动部件至关重要。为解决齿...