多间隙耦合的齿轮连杆机构动力学分析

发布时间：2020-12-05 07:32

　　由于加工误差或者是机构构件之间长期磨损等原因,机构运动副之间的间隙是不可避免一定会存在的,而间隙的存在对机构动态特性的影响十分显著,严重时甚至会破坏机构运动精度,降低机构的稳定性。因此对含间隙机构动力学的研究已是现在动力学研究的热点问题。本文针对传动机构中广泛应用的齿轮机构及齿轮连杆机构,研究了间隙的存在对其机构动态特性的影响,为含耦合间隙的齿轮机构以及齿轮连杆机构的设计研究提供了一定的理论指导。首先,针对齿轮转子系统,考虑了其中的轴承径向间隙和齿侧间隙,用分离接触模型来描述轴承径向间隙,根据前人的结论给出了齿侧间隙与轴承径向间隙之间的几何关系,建立了时变齿侧间隙与轴承径向间隙的耦合模型,再综合考虑齿侧间隙中的时变啮合刚度和啮合阻尼,轴承径向间隙中的非线性接触刚度和阻尼,建立了考虑多间隙耦合的齿轮转子系统动力学模型,为后续章节的研究奠定了基础。接着,针对本文所研究的齿轮对象,利用ANSYS有限元软件求得其时变啮合刚度,并给出了本文所研究的机构中的间隙选取原则。根据前文建立的齿轮转子系统动力学模型,对其进行了动力学仿真分析,得到了动态齿侧间隙与轴承径向间隙之间相互耦合对彼此的影响规律,并... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Flores含间隙实验系统

的磨损三种因素考虑了进去。1.2.4 含间隙机构动力学验证试验研究现状在含间隙机构的实验验证方面，由于机构的动态响应很难直接测量，一般只在响应构件上加装加速度传感器，测量其加速度来间接获得机构的运动规律，所到目前为止，在含间隙机构的实验研究方面取得的成就较少，下面介绍一下经过年累积取得的成果。如图 1-5 所示，Flores[50]搭建了含间隙的曲柄滑块机构实验系统，在末端滑上安装了位移传感器和加速度传感器，分别用来测量滑块的运动位置和滑块的动情况。如图 1-6 所示，Erkaya[51]也是搭建了含间隙的曲柄滑块机构实验平台，是 Erkaya 实验的特点是在末端加装了麦克风测量装置，用来测量机构运动时产的噪声，并在多个位置加装了加速度传感器，通过测量振动和噪声，改变间隙大和机构转速的变化来分析系统的动力学特性。如下图 1-7 所示，赵子坤[52]通过改间隙大小和加载频率等因素来分析对连杆受力的影响规律，如下图 1-8 所示，许松[26]考虑了机构间隙与柔性的耦合，搭建了曲柄滑块机构实验平台，同时考虑柔

图 1-7 赵子坤实验平台[52]图 1-8 许付松实验平台[26]图 1-9 崔亚辉实验平台[53]图 1-10 张慧博实验平台[33]性连杆的变形以及间隙大小的变化对机构输出特性的影响。如下图 1-9 所示，崔亚辉[53]通过改变中心距来改变齿侧间隙的方式，搭建了可调齿侧间隙的试验台，弥补了现在齿侧间隙调整困难且不准确的问题。如下图 1-10 所示，张慧博[33]同时考虑了齿侧间隙和轴承径向间隙两个因素的耦合所用搭建了多间隙耦合的齿轮转子系统实验平台。1.3 本文主要研究内容


本文编号：2899116