多轴系高速齿轮传动系统关键设计技术研究

发布时间：2021-01-30 21:46

　　本文的研究对象为多轴系高速齿轮传动系统,该系统用于航空发动机服役的各种辅助泵的性能测试。该齿轮传动系统各输出点的功率和转速要求各不相同,且对轴系尺寸、重量及转动惯量有严格要求,最高转速需在十秒内从零增至三万多转每分钟。研究内容对我国航空航天事业的发展有着重要意义。论文基于航空发动机试验台的基本特征及设计要求,采用非线性时变齿轮啮合理论,建立了多轴系齿轮-轴承-转子的整体动力学模型,得到了包含传动误差、装配误差、齿侧间隙、时变啮合刚度的动力学方程,并基于齿轮啮合原理、优化设计、转子动力学、响应谱分析方法、时域动响应分析法、模态分析法、现代测试理论以及信号处理等方法,对多轴系高速齿轮传动系统进行了详细设计和分析。本文的主要研究内容及采用的方法如下:1)针对多轴系高速齿轮传动系统的设计特征,建立了非线性多目标优化设计数学模型,对齿轮传动系统进行了多目标优化设计,得到了满足要求的设计参数。采用有限差分法,设计分析了动压滑动轴承的基本参数和特性。2)根据成型法加工原理,分别推导出了渐开线端面理论齿廓的各段曲线方程,生成了齿轮齿面的理论模型和实体模型;根据修形的曲线方程和拟合的误差曲线方程,建立了... 

【文章来源】：机械科学研究总院北京市

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

齿轮箱传动系统结构图

图 2.2 优化程序 GUI 操作界面程序时，须对轴系总数量 n 进行手动选取，取值范围在[6，7， n 取 8 时过渡轴系数量为 2，此时计算结果较为合理，各齿轮换动惯量为 1.083208kg2m2，此数值未考虑各轴的转动惯量影响及的转动惯量影响。程序优化计算出传动系统各对齿轮副的基本参数后，再通过齿轮软件 ZGCAD，如图 2.3，分别对各对齿轮副进行详细计算，得出副的强度、胶合、修形、润滑等一系列的计算。

齿轮传动系统软件ZGCAD操作界面

【参考文献】：
期刊论文
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[3]高速齿轮动态传动误差的希尔伯特-黄变换分析[J]. 刘洋,唐进元,钱露露.  机械科学与技术. 2017(04)
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[5]基于齿面摩擦的人字齿轮副动力学特性分析[J]. 陆凤霞,王浩飞,朱如鹏,鲍和云,姜慧卉.  振动与冲击. 2016(09)
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博士论文
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[2]封闭式行星齿轮传动系统动态特性研究[D]. 黄启林.山东大学 2014

硕士论文
[1]基于有限元方法齿轮精确建模及传动精度分析[D]. 王西伟.大连理工大学 2017
[2]齿轮动态传动误差高精度测试系统设计与分析[D]. 李松.中南大学 2011
[3]高重合度行星齿轮传动系统设计及动力学分析[D]. 渠珍珍.南京航空航天大学 2011
[4]人字齿轮传动系统的建模及其动力学特性的有限元分析研究[D]. 吴文光.南京航空航天大学 2010
[5]齿轮应力与变形精确分析中的有限元建模研究[D]. 周长江.中南大学 2004



本文编号：3009641