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斜齿行星传动动力学研究

由于具有传动比大、结构紧凑、效率高、承载能力大、传动平稳等诸多优点,行星齿轮传动在飞机、舰船、汽车和各种工程机械中得到了广泛的应用。对行星齿轮传动系统进行深入的动力学研究,剖析振动机理,提出相应的改进措施,设计具有优良动态性能的行星齿轮装置,对机械工业的发展具有重要意义。本论文围绕斜齿行星传动系统的动态特性分析这一专题,开展了相关研究。总结全文,主要内容如下: 建立了系统的弹性动力学精细化模型。计入了系统每个构件的三个平移自由度和三个扭转自由度,计入了所有陀螺项,同时还考虑了时变刚度、几何偏心误差、质量偏心误差、行星轮轴位置偏差、齿形误差等激励因素。系统深入地分析了斜齿行星传动系统固有振动特性及其对参数的敏感度。揭示出系统振型可被归为三种基本模式:轴向平移-扭转振动模式、径向平移-扭摆振动模式和行星轮振动模式,分析了各种振动模式的振型特点。并进一步分析了系统固有特性对支承刚度和构件惯性参数的敏感度。建立了基于复模态分析的非对称系  (本文共135页) 本文目录 | 阅读全文>>

合肥工业大学
合肥工业大学

含内斜齿圈的行星齿轮系动力学建模与分析

随着机械的高速化、轻量化、精密化和自动化程度的迅速提升,机械动力学问题在工程应用中不可回避甚至凸显,冲击破坏、振动噪声、传递精度不满足等问题对动力学研究提出迫切需求。齿轮传动系统占据着机械传动系统中重要的席位,而它传动过程中复杂的动力学问题又制约着传动系统乃至整机系统性能的发挥。含内斜齿圈的行星传动有着传动比值大、档位多、易实现正反转、结构组合形式多样以及体积小的诸多优点,为各种传动系统广泛采用,是许多重要机械设备的关键技术。因此,行星齿轮传动系统的动力学研究有着重要的战略意义。动力学分析是动力学研究的基础,动力学建模与参数问题又是动力学分析的基础。本文针对目前对斜齿行星轮传动系统动力学研究中基础问题方面的不足,进行了侧重于动力学模型与动力学参数的研究。本文以应用最为广泛的2K-H斜齿行星轮系为研究对象,从渐开线齿形出发,独创性的搭建了2K-H斜齿行星轮系纯轴向扭转-平移耦合振动的精简集中参数模型框架,提供了一种齿轮传动系统振动...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

多级斜齿行星齿轮传动系统动力学研究

多级行星齿轮传动系统采用多个行星轮共同承担载荷,形成功率分流;具有传动比大、结构紧凑、效率高、承载能力大、传动平稳等诸多优点,在众多的机械工业产品中应用广泛。但由于制造安装过程中不可避免的误差激励和轮齿时变啮合刚度激励以及啮合冲击等因素的影响,行星齿轮传动系统很难实现载荷在行星轮间均匀分配,载荷不均匀分配引起振动与噪声,严重影响传动装置的稳定性与可靠性。因此,针对多级斜齿行星齿轮传动系统,有必要进行深入的动力学研究,剖析系统动力学均载特性与误差及刚度之间的关系,为改善系统均载特性提出相应的措施。本论文围绕这一目的,开展了相关研究,主要内容如下:首先,采用集中质量法建立多级斜齿行星齿轮传动系统动力学模型。考虑每一个构件三个正交方向位移和绕轴向扭转位移,综合考虑时变啮合刚度激励,制造安装误差位移激励。建立弹性变形协调条件描述误差、振动位移和弹性变形三者之间的关系,并根据牛顿第二定律,建立系统振动微分方程组。其次,提出行星齿轮均载系数...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

弹性支承薄壁内齿圈两级行星传动系统的动力学理论与实验研究

从能量密度和均载观点来看,内齿圈的轮缘厚度对行星传动的功重比和均载特性有较大影响,而内齿圈的支承刚度不仅影响行星传动的均载特性还影响系统的动态特性等,本文针对某混合动力耦合系统双离合两档行星齿轮传动机构的结构特点,围绕弹性支承薄壁内齿圈两级行星传动系统的动力学问题进行了相关研究,在传动系统动力学建模、动力学特性以及实验等方面,进行了深入研究,主要内容包括以下几个方面:将弹性支承结构简化为切向和径向刚度约束,薄壁内齿圈视为标准圆环建立了仅考虑其面内无延展弯曲振动的运动微分方程,在计入第Ⅱ级内齿圈的弹性及分析传动机构各构件的相对位移,考虑行星轮位置相角、齿轮副啮合刚度的时变性建立第Ⅰ级行星传动平移-扭转动力学模型,通过级间耦合的方法推导出弹性支承薄壁内齿圈两级行星传动系统各构件的运动微分方程,整理出两级行星传动系统的刚度矩阵,分析内外啮合刚度波动情况,为后文的研究工作奠定基础。计算了不同行星轮个数传动系统的固有频率,发现了系统固有频...  (本文共139页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆大学
重庆大学

考虑制造误差的人字齿行星传动系统动力学特性及动态均载研究

行星齿轮传动(PGT)具有结构紧凑、传动比大、承载能力高等优点。行星齿轮传动通常由直齿、斜齿或人字齿等齿形组成。与直齿、斜齿行星齿轮传动相比,人字齿行星齿轮传动(HPGT)具有更高重合度、较小的轴向力、更高功率密度等优点,已被应用于核电、风电、起重机械等重载传动领域,在地下开采、掘进装备、航空航天等领域也有很好的应用前景。然而,由于人字齿行星齿轮传动较为复杂的结构形式,其动力学建模求解较为困难,目前针对这种传动的动力学特性研究还很少。本文结合课题组承担的国家973计划等课题的研究任务,以实现人字齿行星齿轮传动的高承载和低振动为目标,较为深入地研究了人字齿行星齿轮传动动力学特性、动态均载特性,深入分析了制造误差对上述特性的影响规律,对人字齿行星齿轮传动的理论研究和工程应用具有重要意义。具体研究内容如下:(1)基于人字齿轮结构特点,建立了人字齿行星齿轮传动系统弯-扭-轴向耦合的集中参数动力学模型,推导了其运动微分方程及其矩阵形式。模...  (本文共144页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

封闭差动人字齿轮传动系统均载及动力学特性分析研究

载荷均衡分配对于提高行星齿轮传动系统寿命、增大可靠性和减小振动尤为重要,强非线性的行星齿轮传动系统需要应用非线性动力学理论研究其振动特性,鉴于此,行星齿轮传动系统均载及非线性动力学特性已成当前研究的热点和难点问题。本文以封闭差动人字齿轮传动(大型舰船主减速器)为研究对象,通过研究其均载及非线性动态特性,为该传动系统的设计提供理论和技术支持。在传动系统的啮合与切向刚度研究中,确定了传动系统两级啮合齿轮的各种相位关系,引入基于齿轮副瞬时总接触线长度推导出的斜齿轮时变啮合刚度公式按刚度并联方式计算人字齿时变啮合刚度,分析了人字齿轮啮合刚度波动小的原因。应用材料力学原理计算由单位载荷引起的轮齿位移即柔度,进而确定中间浮动构件人字齿轮接触切向刚度。在传动系统的齿轮误差等效位移研究中,采用简谐函数推导了偏心误差、齿频误差转化到齿轮副啮合线上的等效位移公式;提出了一种齿轮传动几何误差转化为啮合线上的等效位移计算方法,按此方法推导出了传动系统两...  (本文共145页) 本文目录 | 阅读全文>>