多柔性支撑行星齿轮传动系统动态均载研究
发布时间：2021-01-28 03:21
课题来源于国家自然科学基金项目“超大功率多行星轮柔性销轴风电齿轮箱均载机理及构型研究”（51405048）。行星传动系统具有结构紧凑、质量小、承载能力强、能量密度高、传动效率高、传动比大、抗冲击振动能力强等诸多优势。作为传动重要部件的行星齿轮系统向着兆瓦级的大功率方向逐渐发展,行星齿轮所承受的载荷也随之不断增大。载荷在行星齿轮系统中是否均匀分配将直接影响行星齿轮系统的工作稳定性和工作寿命。因此研究不同影响因素作用下行星齿轮系统均载性能变化情况具有重要理论意义和工程实用价值。论文基于齿轮啮合原理、轮齿接触分析、摩擦学、传热学、系统非线性动力学等理论,使用理论分析、有限元等方式,对行星齿轮系统运行过程中,诸如系统中位置误差大小、系统支撑刚度、输入载荷大小、系统构件变形情况等影响因素对系统均载性能造成影响进行理论分析并进行试验验证。论文主要研究内容如下:1考虑行星齿轮系统中存在的摩擦和热影响,确定系统中啮合相位、摩擦力矩、啮合刚度对系统的影响方式,并建立考虑以上影响因素的系统动力学分析模型。进一步,对动力学模型求解方法进行研究。2基于模型对行星齿轮传动系统进行参数识别,提取系统中由摩擦产生的...
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多浮动体2K
图 2-2 行星齿轮系统各部件运动及变形关系图示各符号定义为：ovw为行星轮动坐标；ny 为行星齿轮系统中第 n 个行星轮的相角，且 2 ( 1)ny = pn - N，其中 N 表示行星齿轮系统中行星轮总数；sna 、rna分别为太阳轮与行星轮啮合角以及内齿圈与行星轮啮合角。ui（i=s,r,n,c）为太阳轮、内齿圈、行星轮、行星架的角位移折算到圆周上的线位移。则系统中太阳轮与行星轮、内齿圈与行星轮啮合弹性变形协调关系如下：cos sin sin cos( )spi s sn s sn n sn n sn s n sd = y y - x y - v a - w a+ u + u + e c（2.9）cos sin sin cos( )pir r rn r rn n rn n rn r n rd = y y - x y + v a - w a+ u - u + e c（2.10）式中：第 n 个行星轮夹角分别通过后式表达sn n sny = y - a，rn n rny = y + a；( )se c 、 ( )re c ——为太阳轮与行星轮啮合及内齿圈与行星轮啮合的传递误差。行星轮轴径向与切向支撑压缩变形为：sin cospiv c n c n nd = y y + x y-v（2.11）
图 2-3 行星齿轮系统动力学模型其中，内齿圈固定，行星架输入，太阳轮输出。各符号的含义为：cw 为输入转速；spik 、pirk 分别是太阳轮与行星轮外啮合副和行星轮与内齿圈在包含热变形情况下的啮合刚度函数；sk 、rk 、ck 分别为太阳轮、内齿架的支撑刚度；tsk 、trk 、tck 分别为太阳轮、内齿圈、行星架的圆周扭转刚、pirC 分别是太阳轮与行星轮外啮合副和行星轮与内齿圈内啮合副的啮合、rC 、cC 分别为太阳轮、内齿圈、行星架的支撑阻尼；tsC 、trC 、tcC 分别、内齿圈、行星架的圆周扭转阻尼；pbk 为行星轮的支撑刚度；pbC 为行撑阻尼。齿轮副的阻尼影响因素很多，不易准确求得，本文取常值处理，啮合阻尼尼按式 2.13 计算：2 21 22 21 1 2 22nnk R RCR I R I=l+（2.：
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及齿面摩擦的直齿轮动力学分析[J]. 张靖,陈兵奎,康传章,吴长鸿. 振动与冲击. 2012(21)
[2]大功率船用齿轮箱系统热弹耦合分析[J]. 朱才朝,陆波,徐向阳,刘伟辉,宁杰. 船舶力学. 2011(08)
[3]大功率船用齿轮箱系统耦合非线性动态特性研究[J]. 朱才朝,陆波,宋朝省,徐向阳. 机械工程学报. 2009(09)
[4]行星传动动态均载特性分析[J]. 陆俊华,朱如鹏,靳广虎. 机械工程学报. 2009(05)
[5]兆瓦级风力机齿轮传动系统动力学分析与优化[J]. 秦大同,古西国,王建宏,刘建国. 重庆大学学报. 2009(04)
[6]形状因素对精密技术中零件热变形的影响[J]. 罗哉,费业泰. 机械工程学报. 2009(01)
[7]基于动力学和可靠性的风力发电齿轮传动系统参数优化设计[J]. 秦大同,邢子坤,王建宏. 机械工程学报. 2008(07)
[8]一种改进的齿轮非线性动力学模型[J]. 唐进元,陈思雨,钟掘. 工程力学. 2008(01)
[9]非对称齿廓渐开线齿轮传动的热分析[J]. 肖望强,李威,韩建友. 农业机械学报. 2006(12)
[10]温度变化对圆柱齿轮齿形的影响[J]. 李桂华,费业泰. 机械设计. 2005(02)
博士论文
[1]高可靠性行星齿轮传动设计技术及均载研究[D]. 尚珍.机械科学研究总院 2009
[2]基于热弹耦合大功率船用齿轮箱动态特性研究[D]. 陆波.重庆大学 2009
本文编号：3004264
【文章来源】：重庆交通大学重庆市
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多浮动体2K
图 2-2 行星齿轮系统各部件运动及变形关系图示各符号定义为：ovw为行星轮动坐标；ny 为行星齿轮系统中第 n 个行星轮的相角，且 2 ( 1)ny = pn - N，其中 N 表示行星齿轮系统中行星轮总数；sna 、rna分别为太阳轮与行星轮啮合角以及内齿圈与行星轮啮合角。ui（i=s,r,n,c）为太阳轮、内齿圈、行星轮、行星架的角位移折算到圆周上的线位移。则系统中太阳轮与行星轮、内齿圈与行星轮啮合弹性变形协调关系如下：cos sin sin cos( )spi s sn s sn n sn n sn s n sd = y y - x y - v a - w a+ u + u + e c（2.9）cos sin sin cos( )pir r rn r rn n rn n rn r n rd = y y - x y + v a - w a+ u - u + e c（2.10）式中：第 n 个行星轮夹角分别通过后式表达sn n sny = y - a，rn n rny = y + a；( )se c 、 ( )re c ——为太阳轮与行星轮啮合及内齿圈与行星轮啮合的传递误差。行星轮轴径向与切向支撑压缩变形为：sin cospiv c n c n nd = y y + x y-v（2.11）
图 2-3 行星齿轮系统动力学模型其中，内齿圈固定，行星架输入，太阳轮输出。各符号的含义为：cw 为输入转速；spik 、pirk 分别是太阳轮与行星轮外啮合副和行星轮与内齿圈在包含热变形情况下的啮合刚度函数；sk 、rk 、ck 分别为太阳轮、内齿架的支撑刚度；tsk 、trk 、tck 分别为太阳轮、内齿圈、行星架的圆周扭转刚、pirC 分别是太阳轮与行星轮外啮合副和行星轮与内齿圈内啮合副的啮合、rC 、cC 分别为太阳轮、内齿圈、行星架的支撑阻尼；tsC 、trC 、tcC 分别、内齿圈、行星架的圆周扭转阻尼；pbk 为行星轮的支撑刚度；pbC 为行撑阻尼。齿轮副的阻尼影响因素很多，不易准确求得，本文取常值处理，啮合阻尼尼按式 2.13 计算：2 21 22 21 1 2 22nnk R RCR I R I=l+（2.：
【参考文献】：
期刊论文
[1]计及齿面摩擦的直齿轮动力学分析[J]. 张靖,陈兵奎,康传章,吴长鸿. 振动与冲击. 2012(21)
[2]大功率船用齿轮箱系统热弹耦合分析[J]. 朱才朝,陆波,徐向阳,刘伟辉,宁杰. 船舶力学. 2011(08)
[3]大功率船用齿轮箱系统耦合非线性动态特性研究[J]. 朱才朝,陆波,宋朝省,徐向阳. 机械工程学报. 2009(09)
[4]行星传动动态均载特性分析[J]. 陆俊华,朱如鹏,靳广虎. 机械工程学报. 2009(05)
[5]兆瓦级风力机齿轮传动系统动力学分析与优化[J]. 秦大同,古西国,王建宏,刘建国. 重庆大学学报. 2009(04)
[6]形状因素对精密技术中零件热变形的影响[J]. 罗哉,费业泰. 机械工程学报. 2009(01)
[7]基于动力学和可靠性的风力发电齿轮传动系统参数优化设计[J]. 秦大同,邢子坤,王建宏. 机械工程学报. 2008(07)
[8]一种改进的齿轮非线性动力学模型[J]. 唐进元,陈思雨,钟掘. 工程力学. 2008(01)
[9]非对称齿廓渐开线齿轮传动的热分析[J]. 肖望强,李威,韩建友. 农业机械学报. 2006(12)
[10]温度变化对圆柱齿轮齿形的影响[J]. 李桂华,费业泰. 机械设计. 2005(02)
博士论文
[1]高可靠性行星齿轮传动设计技术及均载研究[D]. 尚珍.机械科学研究总院 2009
[2]基于热弹耦合大功率船用齿轮箱动态特性研究[D]. 陆波.重庆大学 2009
本文编号：3004264
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3004264.html
