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两级行星齿轮箱的轮齿修形方法研究

发布时间:2017-04-18 19:20

  本文关键词:两级行星齿轮箱的轮齿修形方法研究,由笔耕文化传播整理发布。


【摘要】:与普通齿轮传动相比,行星齿轮传动系统具有结构紧凑、承载能力强、传递功率大、效率高等优点,被广泛应用于航空、汽车、船舶、冶金、工程机械等领域。NGW型行星齿轮传动由于其结构简单、轴向尺寸小、工艺性好,已成为动力传动中应用较为广泛的一种变速机构。但是在通常的齿轮传动系统设计过程中,只关注行星齿轮传动系统的静强度问题,导致齿轮箱在运行过程中存在着振动和噪声过大的问题,这样不仅影响齿轮箱的使用寿命,而且严重污染环境。因此,本文在国家科技支撑计划项目的资助下(项目号:2013BAF01B05),以某大型矿山提升减速行星齿轮传动箱为研究对象,对齿轮进行齿轮修形研究,从而实现齿轮箱减振、降噪的目的。首先,简述本文所需研究行星减速器的传动原理及传动系的详细参数,然后从系统的角度出发建立起齿轮副-轴承-箱体力学耦合关系的齿轮箱静力学模型,最后对齿轮箱进行静力学分析。介绍了齿轮齿廓修形和齿向修形的基本原理,进而详细阐述了这两种修形方法设计要素的选择或计算方法。以齿轮箱的静力学特性为基础,对行星齿轮进行齿廓和齿向修形研究,齿廓修形的最大修形量以齿轮副的传动误差最小为目标;齿向修形的鼓形量的确定同时考虑啮合齿轮单位长度的法向载荷峰值较小和载荷峰值尽量分布齿宽中心,最后得到具体的修形尺寸,并求得修形前后的各项静力学性能变化。利用有限元软件建立起行星齿轮箱的的行星齿轮系-轴承-箱体的三维接触非线性动态模型,采用动力学显示算法求解齿轮箱修形前后的动态性能。
【关键词】:行星齿轮 齿廓修形 齿向修形 传动误差 动态特性
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH132.41
【目录】:
  • 中文摘要3-4
  • 英文摘要4-8
  • 1 绪论8-14
  • 1.1 课题背景及研究意义8
  • 1.2 国内外研究现状8-12
  • 1.2.1 齿轮修形技术的研究9-10
  • 1.2.2 齿轮动力学研究10-12
  • 1.3 论文研究的主要内容12-14
  • 2 两级行星齿轮箱的静力学研究14-23
  • 2.1 行星齿轮箱结构简介14-15
  • 2.2 行星齿轮箱静力学模型的建立15-18
  • 2.2.1 齿轮系模型的建立15-16
  • 2.2.2 行星齿轮箱异形部件有限元模型的建立16-17
  • 2.2.3 行星齿轮箱模型的建立17-18
  • 2.3 齿轮箱静力学分析18-22
  • 2.3.1 传动误差18-20
  • 2.3.2 齿面载荷20-22
  • 2.4 本章小结22-23
  • 3 渐开线齿轮副的修形理论23-31
  • 3.1 齿廓修形23-27
  • 3.1.1 齿轮啮合传动特性23-24
  • 3.1.2 齿廓修形原理24-26
  • 3.1.3 齿廓修形方法26-27
  • 3.2 齿向修形27-30
  • 3.2.1 齿向修形原理27-29
  • 3.2.2 齿向修形方法29-30
  • 3.3 本章小结30-31
  • 4 行星轮箱轮齿的修形研究31-44
  • 4.1 齿轮修形参数的确定31-36
  • 4.1.1 齿廓修形31-33
  • 4.1.2 齿向修形33-36
  • 4.2 齿轮修形前后的静力学变化36-42
  • 4.2.1 齿轮修形前后的传动误差变化36-38
  • 4.2.2 优化后的齿面接触变化38-42
  • 4.3 本章小结42-44
  • 5 修形前后两级行星齿轮箱的瞬态动力学研究44-58
  • 5.1 有限元方法中接触问题的处理44-45
  • 5.2 冲击-动力问题的显示算法45-47
  • 5.3 齿轮箱动力学模型的建立47-49
  • 5.3.1 齿轮箱有限元模型的建立47-48
  • 5.3.2 边界条件及载荷的施加48-49
  • 5.4 修形对齿轮箱动态特性影响的分析49-56
  • 5.4.1 修形对齿面接触应力的影响49-50
  • 5.4.2 修形对传动系统齿间动态啮合力的影响50-52
  • 5.4.3 修形对轴承接触力的影响52-53
  • 5.4.4 修形对箱体表面加速度的影响53-55
  • 5.4.5 修形对箱体表面结构振动噪声的影响55-56
  • 5.5 修形对齿轮箱辐射噪声的影响56-57
  • 5.6 本章小结57-58
  • 6 总结58-59
  • 致谢59-60
  • 参考文献60-63
  • 附录63
  • A. 作者攻读硕士学位期间参与的科研项目目录63

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