微型双输入行星减速器的设计与动力学分析

发布时间：2017-10-12 03:31

  本文关键词：微型双输入行星减速器的设计与动力学分析

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【摘要】：舵机是飞行器的重要组成部分,其性能好坏影响着飞行器飞行轨迹的精准性。增加舵机系统的余度是提高舵机系统可靠性的一种方法。本文介绍了某型航天飞行器舵机系统传动装置中的微型双输入行星减速器的研制。根据技术要求对其进行结构设计,然后利用动力学分析软件ADAMS对其进行动力学分析。根据传动比条件、同心条件、邻接条件和安装条件以及齿轮强度条件等确定各齿轮的各项参数。分别用理论计算和有限元分析的方法对行星架以及齿轮等关键零件进行强度校核。对微型双输入行星减速器的精度进行了理论分析,并对样机进行传动精度试验。试验结果数据与理论计算数据相近。介绍了减速器在不同工作状态时的效率计算公式,并对样机进行了效率实验。分别利用集中参数法和有限元法建立了行星齿轮传动系统的动力学模型,并求解出了固有频率。利用ANSYS软件对行星架、齿轮轴等零件进行了模态分析。利用动力学分析软件ADAMS建立了行星齿轮传动系统的刚性模型及刚柔耦合动力学模型,分别对这两种模型进行动力学仿真,并对仿真结果进行分析。
【关键词】：双输入 行星齿轮传动 精度 效率 动力学
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V22
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 行星齿轮减速器的发展10-11
• 1.2.2 微型行星齿轮传动技术的发展11-12
• 1.2.3 国内外行星齿轮减速器的动力学研究现状12-14
• 1.3 课题的主要内容14-15
• 2 微型双输入行星减速器的结构设计15-31
• 2.1 微型双输入行星减速器的技术要求15-16
• 2.2 微型双输入行星减速器的配齿计算16-19
• 2.2.1 微型双输入行星减速器的运动学分析16
• 2.2.2 微型双输入行星减速器的传动比计算16-17
• 2.2.3 微型双输入行星减速器的装配条件计算17-19
• 2.3 齿轮的强度校核19-22
• 2.3.1 齿轮的受力分析19-21
• 2.3.2 齿面接触强度校核计算21
• 2.3.3 齿轮弯曲强度校核计算21-22
• 2.4 行星架的设计与计算22-26
• 2.4.1 行星架的结构22-23
• 2.4.2 行星架的变形计算23-26
• 2.5 微型双输入行星减速器关键零件的有限元分析26-30
• 2.5.1 齿轮的有限元分析26-27
• 2.5.2 行星架的有限元分析27-28
• 2.5.3 盖板的有限元分析28-30
• 2.6 本章小结30-31
• 3 传动精度分析与试验31-42
• 3.1 引言31
• 3.2 回差与侧隙的关系31-32
• 3.3 传动精度理论分析32-35
• 3.3.1 定轴轮系和周转轮系部分回差分析32-33
• 3.3.2 公法线长度偏差及量柱测量距M的偏差计算33-35
• 3.4 传动精度试验35-41
• 3.4.1 回差试验36-39
• 3.4.2 单向传动误差试验39-41
• 3.5 本章小结41-42
• 4 传动效率分析与试验42-49
• 4.1 引言42
• 4.2 传动效率分析42-45
• 4.2.1 定轴轮系部分效率计算43
• 4.2.2 周转轮系部分效率计算43-45
• 4.3 传动效率试验45-48
• 4.4 本章小结48-49
• 5 微型双输入行星减速器的固有频率分析49-64
• 5.1 引言49
• 5.2 行星齿轮传动系统数学模型的建立49-53
• 5.2.1 各构件相对位移分析50-51
• 5.2.2 系统运动方程51-53
• 5.3 运动方程中各参数的确定53-54
• 5.3.1 时变啮合刚度53-54
• 5.3.2 轴承的径向刚度54
• 5.4 系统固有振动特性分析54-56
• 5.5 基于ANSYS减速器的模态分析56-63
• 5.5.1 行星齿轮传动系统的模态分析56-58
• 5.5.2 行星架的模态分析58-59
• 5.5.3 齿轮轴的模态分析59-62
• 5.5.4 箱体的模态分析62-63
• 5.6 本章小结63-64
• 6 基于ADAMS行星齿轮传动系统的动力学分析64-80
• 6.1 引言64
• 6.2 ADAMS刚体动力学分析64-71
• 6.2.1 齿轮接触动力学模型参数的计算与选取65-66
• 6.2.2 刚体动力学分析66-71
• 6.3 ADAMS刚柔耦合动力学分析71-79
• 6.3.1 创建模态中性文件71-72
• 6.3.2 在ADAMS中建立刚柔耦合动力学模型72
• 6.3.3 刚柔耦合动力学仿真结果分析72-79
• 6.4 本章小结79-80
• 7 总结与展望80-81
• 7.1 总结80
• 7.2 展望80-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-84

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本文编号：1016408