双输入面齿轮—圆柱齿轮功率分流传动系统的均载特性研究

发布时间：2020-06-21 22:22

【摘要】：本文以双输入面齿轮-圆柱齿轮两次功率分流传动系统为研究对象,主要开展传动系统的均载特性及固有频率的研究。研究内容包括:传动系统的静力学建模、静力学均载特性分析、系统参数对固有频率的影响、传动系统的动力学建模及动力学均载特性分析。首先,建立系统的静力学模型,推导并求解系统的静力学平衡方程,求得各分支的静力学均载系数,分析轴的扭转刚度、轴承的支撑刚度、齿轮的安装误差等参数对系统静力学均载特性的影响。结果表明:分扭轴扭转刚度和输入轴支撑刚度对输入级均载性能影响较大;双联轴扭转刚度和齿轮安装误差对整个系统均载性能均有明显影响。其次,综合考虑齿轮的时变啮合刚度、轴的扭转刚度、轴承的支撑刚度和齿侧间隙等因素,基于集中质量法建立系统的弯扭耦合动力学模型,结合系统闭环的结构特点,消除动力学方程中的刚体位移并进行无量纲化处理。再次,由系统的质量矩阵和刚度矩阵求得系统的固有模态,分析轴的扭转刚度、轴承的支撑刚度、齿轮副的啮合刚度等结构参数对系统固有频率的影响。结果表明:除了输入轴和输出轴的扭转刚度以外,其他所有刚度对第一阶固有频率影响都不大;除了输出轴的支撑刚度外,第二阶固有频率会随着其他支撑刚度的增加而增加;除了输出轴的支撑刚度和扭转刚度,第三阶固有频率会随着其他刚度的增加而增加。最后,采用变步长Runge-Kutta法求解系统的动力学方程,求得系统动力学均载系数,分析齿侧间隙、传动轴的扭转刚度以及轴承的支撑刚度等参数对动力学均载特性的影响。结果表明:输入轴径向浮动可有效提高输入级的动力学均载性能;合理配置传动轴的扭转刚度或齿轮副齿侧间隙,可改善系统的动力学均载性能。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH132.41
【图文】：

示意图,功率分流,传动系统,示意图

南京航空航天大学硕士学位论文第一章绪论系统对直升机的整体性能起着至关重要的作用。随着航空发动系统也朝着轻便、可靠、高速及重载的方向发展，因此对直升更高要求。为提高传动系统的整体性能，专家学者通过对直升、可靠性等方面的研究，发现齿轮功率分流传动系统具有很大动系统是由简单的定轴轮系组成，一个齿轮跟两个或者两个以分流，因此可以降低每一对啮合齿的承受载荷，从而可以传递统的发展趋势并结合面齿轮传动和圆柱齿轮传动的优点，提出率分流传动系统的构型，如图 1.1 所示。

均载系数,扭转刚度,静力学,传动轴

南京航空航天大学硕士学位论文影响，面齿轮的分扭均载特性随着扭转刚度的增加而变好，而左、右直齿轮分扭的均载特性基本不变；图（d）为双联轴扭转刚度对系统均载特性的影响，随着扭转刚度的增加，系统的分扭均载系数都在增加。因此适当的增加左分扭轴的扭转刚度有助于提高面齿轮分扭的均载特性；减小双联轴的扭转刚度有助于提高整个系统的分扭均载特性。（a）KjDm对系统静力学均载系数的影响（b）KRfp_k对系统静力学均载系数的影响

【参考文献】