行星齿轮传动磨损行为研究

发布时间：2017-07-04 14:26

  本文关键词：行星齿轮传动磨损行为研究

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【摘要】：行星齿轮传动广泛应用于航空、船舶、汽车、工业齿轮箱等各种动力传动场合。随着科技的发展,各行各业需求低振动和低噪声的高精度齿轮,而齿面磨损会影响系统振动特性,引发该类齿轮装置失效。有鉴于此,本文以行星齿轮为研究对象,在行星齿轮动力学模型和轮系磨损模型的基础上,分析工况参数和啮合错位对齿面磨损深度的影响,进一步计入动态载荷的效应,研究齿面磨损与动响应之间的交互作用,希冀揭示行星齿轮传动的磨损行为。在此基础之上,采用正交实验法选定了既定工况下的行星轮系齿轮修形策略,分析修形参数对轮系磨损行为的影响规律,并通过传动特性加以验证,以期为系统的减振降噪提供力学依据。论文主要内容包括:首先,考虑时变啮合刚度和传递误差的影响,运用集中参数法,建立行星齿轮的非线性动力学模型;结合Hert理论和Archard磨损公式建立轮系磨损模型,并对其磨损特性进行了数值仿真。其次,基于所建立的轮系磨损模型,研究工况参数和啮合错位对齿面磨损的影响,并具体论述不同偏差对齿面磨损深度的影响特性。为了研究齿面磨损对齿轮系统动态特性的作用,计入动载荷的效应,进一步分析齿轮副间的动响应和磨损交互关系。最后,开展以齿轮的安全系数为约束、以轮齿间的磨损深度和传递误差波动量为指标的行星齿轮修形研究,采用正交试验法选定了既定工况下系统各齿轮的修形策略。太阳轮的齿廓鼓形和行星轮的齿廓鼓形可以减少齿面间的磨损,有效改善啮合特性,从而延长齿轮使用寿命。
【关键词】：行星齿轮 齿轮磨损 齿轮修形 啮合错位 传递误差
【学位授予单位】：安徽工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH132.4
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 课题来源及意义8-9
• 1.2 行星传动动力学模型研究现状9-10
• 1.2.1 集中参数模型9
• 1.2.2 分布质量模型9-10
• 1.2.3 刚柔混合模型10
• 1.3 齿轮的磨损研究现状10-12
• 1.4 齿轮的修形研究现状12-13
• 1.5 本文主要研究内容及逻辑思路13-15
• 第二章 行星齿轮传动系统建模15-30
• 2.1 引言15
• 2.2 行星齿轮动力学模型15-19
• 2.2.1 运动方程16-18
• 2.2.2 啮合刚度激励和位移激励18-19
• 2.3 磨损方程及计算流程19-24
• 2.3.1 接触压力分析20-22
• 2.3.2 滑动距离计算22-23
• 2.3.3 磨损系数计算23-24
• 2.3.4 磨损深度的计算24
• 2.4 行星轮系磨损模型24-29
• 2.5 小结29-30
• 第三章 行星齿轮齿面磨损分析30-49
• 3.1 引言30
• 3.2 工况参数影响分析30-34
• 3.2.1 循环次数的影响30-31
• 3.2.2 行星轮数目的影响31-32
• 3.2.3 构件固定模式的影响32-33
• 3.2.4 变位系数的影响33-34
• 3.3 啮合错位对齿面磨损深度的影响34-43
• 3.3.1 偏差的定义35-37
• 3.3.2 单一方向偏差的最大磨损分析37-38
• 3.3.3 两个方向偏差的最大磨损分析38-39
• 3.3.4 复合方向偏差的最大磨损分析39-41
• 3.3.5 存在偏差的齿面磨损分析41-43
• 3.4 齿面磨损与动力学特性间的相互影响43-47
• 3.4.1 齿面磨损对啮合刚度的影响44-45
• 3.4.2 齿面磨损对传递误差的影响45-46
• 3.4.3 齿面磨损对动态啮合力的影响46-47
• 3.5 小结47-49
• 第四章 行星齿轮中修形对传动特性影响分析49-61
• 4.1 引言49
• 4.2 计入修形的行星齿轮传动系统磨损分析49-54
• 4.2.1 行星轮系最佳修形的确定49-53
• 4.2.2 研究修形前后磨损分布53-54
• 4.3 修形对轮系传动特性影响分析54-60
• 4.3.1 修形对行星传动系统内部激励的影响54-58
• 4.3.2 修形对行星传动系统动态啮合力的影响58-60
• 4.4 小结60-61
• 第五章 总结与展望61-63
• 5.1 全文总结61-62
• 5.2 研究展望62-63
• 参考文献63-68
• 发表论文和科研情况说明68-70
• 致谢70

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本文编号：518168