LK500型顶驱传动系统的动态特性分析

发布时间：2022-01-12 07:03

　　为了更好地解决顶驱装置传动系统在特殊工况下运行不平稳的问题,以LK500型顶驱为研究对象,对其传动系统的实时动态特性进行分析.建立传动系统的三维模型及齿轮轴大齿轮的有限元模型,借助Ansys-Workbench分析软件对齿轮轴大齿轮进行模态分析及谐响应分析,应用ADAMS分析了齿轮轴柔性对齿轮副啮合力、啮合误差的影响.结果表明:要使传动系统能够更加平稳运行,避免发生共振,系统激励的频率应尽量避开齿轮的固有频率;齿轮轴为柔性轴时对轮齿间的啮合力影响较小,啮合误差较大,使系统产生振动,影响运行平稳性.仿真结果为研究顶驱齿轮传动系统的动态性能及优化设计提供了参考. 

【文章来源】：兰州理工大学学报. 2020,46(04)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

传动系统结构简图

将建立的传动系统齿轮轴大齿轮保存成IGES格式导入ANSYS Workbench，然后定义材料参数及网格划分并最终建立齿轮轴大齿轮有限元模型．材料采用线弹性各向同性材料40GrNiMo合金结构钢，采用退火处理使其具有很高的强度和韧性，弹性模量为205GN/m2，泊松比u=0.285，质量密度ρ=7 850kg/m3．采用自由网格划分，节点数量为16420，单元数量为8 655[6].2 齿轮轴大齿轮动态特性分析

通过对齿轮轴大齿轮进行谐响应分析，由图4可知，齿轮轴大齿轮x向位移较小，y向位移较大．x向位移峰值受振动频率影响较大，且呈现周期性变化趋势．在一个周期内，x向位移的幅值先减小，直到减小到最小峰值再逐渐增大，当幅值达到最小或最大峰值时，齿轮都会产生波动．y向位移则随着振动频率的增大不断减小．如图4所示，当振动频率约为1 200Hz时，y向位移发生突变，此时齿轮发生强烈的波动．因此为提高系统的平稳性，系统激励的频率还应该避开齿轮产生波动的峰值频率．图4 频率-位移曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]风电齿轮箱传动系统的振动特性分析[J]. 安宗文,陈川,刘波.  兰州理工大学学报. 2017(06)
[2]二阶连续渐开线变截面涡旋盘的谐响应分析[J]. 刘涛,李国立.  兰州理工大学学报. 2016(04)
[3]减速器直齿圆柱齿轮有限元模态分析[J]. 王彦军,魏炜.  机械工程与自动化. 2015(04)
[4]轴承及箱体刚度对传动系统动态特性的影响[J]. 胥良,史春宝,龙威.  机械传动. 2015(07)
[5]箱体结构柔性对变速箱动态特性的影响分析[J]. 何畅然,贺敬良,何渠.  组合机床与自动化加工技术. 2015(05)
[6]齿轮综合啮合误差计算方法及对系统振动的影响[J]. 常乐浩,刘更,吴立言.  机械工程学报. 2015(01)
[7]齿轮箱耦合系统三维接触非线性动态特性仿真[J]. 梁明轩,袁惠群,李岩,于印鑫.  东北大学学报(自然科学版). 2014(01)
[8]基于刚柔耦合动力学的齿轮传动系统动态特性[J]. 符升平,项昌乐,姚寿文,武景燕.  吉林大学学报(工学版). 2011(02)



本文编号：3584332