混动装甲车辆电传动齿轮耦合机构动力特性研究
发布时间：2021-07-22 10:02
电传动齿轮耦合机构是混动装甲车辆的关键部件,其动态响应是车辆的振动激励源之一,开展电传动齿轮耦合机构动力特性分析对混动车辆振动与噪声控制有重要意义。本文针对某混动装甲车辆电传动齿轮耦合机构,运用多体动力学与有限元方法建模,对齿轮耦合机构与机构箱体进行动力特性分析,探索行星齿排啮合力影响规律、计算了齿轮耦合机构的动态啮合力、校验了耦合机构箱体的承载能力,为此形式电传动耦合机构的减振降噪研究提供理论基础。主要研究工作包括:1)分析电传动齿轮耦合机构的物理模型,以单排行星齿轮动力学为基础,通过将多个单排行星齿轮以串联或并联的形式连接,建立齿轮耦合机构的纯扭转动力学模型。2)对双排行星齿轮的啮合力频率进行分析。探究连接刚度、转速与负载对双行星齿轮啮合力频率耦合影响规律。串联连接时,扭转刚度大于108N·mm/（?）时,啮合力频率耦合现象稳定,当前排频率影响比例始终高于耦合频率影响比例;当前排频率影响比例随转速升高而增大,随负载提高而减小,耦合频率影响比例则与之相反;并联连接时,当前排频率影响比减耦合频率影响比与负载比减转速比成正比。3)求解齿轮耦合机构的固有频率及振型,分...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传动结构简图
中北大学学位论文122.1.2齿轮耦合机构结构分析2.1.1小节介绍了电传动动力传动的整体结构，本节分析从电机的机械能按照两侧功率需求，分动到两侧输出端的齿轮耦合机构，图2-2为齿轮耦合机构的结构形式。图2-2传动结构简图Figure2-2Transmissionstructurediagram耦合机构的结构形式为六排行星齿轮，P1、P2排为电机减速排，其功能为将电机输出转速降低，实现降速增扭的作用；P10、P20排为耦合齿排，主要功能为实现两侧电机产生的功率进行流动，使能量更好的被利用；P01、P02排为输出排，其功能为将通过P10、P20排后的功率降速增扭，实现输出较大的扭矩。双电机耦合驱动传动系统由两个2K-H行星排组成，结构形式如图2-3所示，两侧两排行星齿轮为电机减速行星齿排，可降低电机输出转速，提高转矩。电机减速排的行星架输出连接到耦合排的太阳轮上，两排行星齿轮构成的耦合排，结构特点为各排行星齿轮无与大地固结的部件，P10排行星架与P20排齿圈中以轴连接，P20排行星架与P10排齿圈与之对称分布。此方法将两排行星齿轮的冗余自由度进行合并，从而形成了左右对称的，以两个太阳轮为输入、两个行星架为输出的双输入双输出耦合机构。图2-3耦合机构原理简图Figure2-3Schematicdiagramofcouplingmechanism耦合齿排功率正向流动条件：
中北大学学位论文140)(12120202020csrrcsTnknTPkP(2-8)可得若使功率正向流动，当nr大于1时，Tr必须大于nr。其本质为输出转速提高比例较输出扭矩降低比例低。2.2行星齿轮振动激励分析行星齿轮存在的激励分为外部激励与内部激励两种，二者共同作用下使得行星齿轮产生振动，为研究齿轮耦合机构动力特性，需将行星齿轮激励考虑入动力学方程中。外部激励，主要指由电机或发动机等外部动力源，将能量通过齿轮轴传送到行星齿轮中时，外部动力源的运转波动。由行星齿排的输出部件将转速与扭矩调整比例后，输出到驱动轮时，驱动轮负载阻力波动。以及这两个过程中的机械结构装配误差等因素构成；内部激励由以下三部分构成：1)时变刚度激励是由于齿轮啮合过程时啮合副沿齿轮渐开线滑动，为保证连续传动需要在一对齿轮副接触未完成脱离时，另一对齿轮副进行接力啮合，齿轮副重合度必须大于1。同时参与啮合过程中参与啮合的轮齿对数随时间而交递变化[16]。图2-4啮合刚度时变曲线Figure2-4Timevaryingcurveofmeshingstiffness平均啮合刚度平均啮合刚度的计算按照GB3480—1997中的公式进行计算；刚度的
【参考文献】：
期刊论文
[1]行星传动均载及动载系数定义改进与分析[J]. 胡升阳,方宗德. 西安交通大学学报. 2019(08)
[2]外部与内部激励对正时齿轮传动系统动力学的影响[J]. 杨树彬,赵俊生,张忠伟,李涵,李兴艳. 润滑与密封. 2019(04)
[3]复杂激励下复合行星传动系统频率耦合与耦合共振研究[J]. 窦作成,李以农,曾志鹏,杜明刚,杨阳. 振动与冲击. 2019(03)
[4]双电机耦合驱动系统低速档扭转振动特性分析[J]. 朱炳先,周广明,盖江涛,韩政达,马田. 中北大学学报(自然科学版). 2018(06)
[5]结合有限元法和接触理论的内齿轮副啮合刚度计算方法[J]. 常乐浩,田宏炜,贺朝霞,刘更. 机械传动. 2018(08)
[6]电传动履带装甲车辆基本运动性能仿真[J]. 廖自力,张杰,阳贵兵,张晓峰. 机械设计与制造. 2018(03)
[7]四级行星齿轮减速器耦合系统动态性能优化[J]. 林腾蛟,曹洪,谭自然,何泽银,吕和生. 机械工程学报. 2018(11)
[8]行星轮多级齿轮传动系统耦合特性分析[J]. 王鑫,李友胜. 机械传动. 2017(08)
[9]双行星排式动力耦合机构动态特性分析[J]. 郑铭垠,左言言,吴传刚,杨忠凯. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(06)
[10]一种附加弹性块面齿轮传动的动载系数分析[J]. 颜夕秋,穆键. 机械制造与自动化. 2017(01)
博士论文
[1]多源激励下航空液压管路系统振动分析及其约束层阻尼减振技术研究[D]. 高培鑫.大连理工大学 2017
[2]土压平衡盾构机主减速器三级行星齿轮系统动力学[D]. 肖正明.重庆大学 2011
本文编号：3296942
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
传动结构简图
中北大学学位论文122.1.2齿轮耦合机构结构分析2.1.1小节介绍了电传动动力传动的整体结构，本节分析从电机的机械能按照两侧功率需求，分动到两侧输出端的齿轮耦合机构，图2-2为齿轮耦合机构的结构形式。图2-2传动结构简图Figure2-2Transmissionstructurediagram耦合机构的结构形式为六排行星齿轮，P1、P2排为电机减速排，其功能为将电机输出转速降低，实现降速增扭的作用；P10、P20排为耦合齿排，主要功能为实现两侧电机产生的功率进行流动，使能量更好的被利用；P01、P02排为输出排，其功能为将通过P10、P20排后的功率降速增扭，实现输出较大的扭矩。双电机耦合驱动传动系统由两个2K-H行星排组成，结构形式如图2-3所示，两侧两排行星齿轮为电机减速行星齿排，可降低电机输出转速，提高转矩。电机减速排的行星架输出连接到耦合排的太阳轮上，两排行星齿轮构成的耦合排，结构特点为各排行星齿轮无与大地固结的部件，P10排行星架与P20排齿圈中以轴连接，P20排行星架与P10排齿圈与之对称分布。此方法将两排行星齿轮的冗余自由度进行合并，从而形成了左右对称的，以两个太阳轮为输入、两个行星架为输出的双输入双输出耦合机构。图2-3耦合机构原理简图Figure2-3Schematicdiagramofcouplingmechanism耦合齿排功率正向流动条件：
中北大学学位论文140)(12120202020csrrcsTnknTPkP(2-8)可得若使功率正向流动，当nr大于1时，Tr必须大于nr。其本质为输出转速提高比例较输出扭矩降低比例低。2.2行星齿轮振动激励分析行星齿轮存在的激励分为外部激励与内部激励两种，二者共同作用下使得行星齿轮产生振动，为研究齿轮耦合机构动力特性，需将行星齿轮激励考虑入动力学方程中。外部激励，主要指由电机或发动机等外部动力源，将能量通过齿轮轴传送到行星齿轮中时，外部动力源的运转波动。由行星齿排的输出部件将转速与扭矩调整比例后，输出到驱动轮时，驱动轮负载阻力波动。以及这两个过程中的机械结构装配误差等因素构成；内部激励由以下三部分构成：1)时变刚度激励是由于齿轮啮合过程时啮合副沿齿轮渐开线滑动，为保证连续传动需要在一对齿轮副接触未完成脱离时，另一对齿轮副进行接力啮合，齿轮副重合度必须大于1。同时参与啮合过程中参与啮合的轮齿对数随时间而交递变化[16]。图2-4啮合刚度时变曲线Figure2-4Timevaryingcurveofmeshingstiffness平均啮合刚度平均啮合刚度的计算按照GB3480—1997中的公式进行计算；刚度的
【参考文献】：
期刊论文
[1]行星传动均载及动载系数定义改进与分析[J]. 胡升阳,方宗德. 西安交通大学学报. 2019(08)
[2]外部与内部激励对正时齿轮传动系统动力学的影响[J]. 杨树彬,赵俊生,张忠伟,李涵,李兴艳. 润滑与密封. 2019(04)
[3]复杂激励下复合行星传动系统频率耦合与耦合共振研究[J]. 窦作成,李以农,曾志鹏,杜明刚,杨阳. 振动与冲击. 2019(03)
[4]双电机耦合驱动系统低速档扭转振动特性分析[J]. 朱炳先,周广明,盖江涛,韩政达,马田. 中北大学学报(自然科学版). 2018(06)
[5]结合有限元法和接触理论的内齿轮副啮合刚度计算方法[J]. 常乐浩,田宏炜,贺朝霞,刘更. 机械传动. 2018(08)
[6]电传动履带装甲车辆基本运动性能仿真[J]. 廖自力,张杰,阳贵兵,张晓峰. 机械设计与制造. 2018(03)
[7]四级行星齿轮减速器耦合系统动态性能优化[J]. 林腾蛟,曹洪,谭自然,何泽银,吕和生. 机械工程学报. 2018(11)
[8]行星轮多级齿轮传动系统耦合特性分析[J]. 王鑫,李友胜. 机械传动. 2017(08)
[9]双行星排式动力耦合机构动态特性分析[J]. 郑铭垠,左言言,吴传刚,杨忠凯. 重庆理工大学学报(自然科学). 2017(06)
[10]一种附加弹性块面齿轮传动的动载系数分析[J]. 颜夕秋,穆键. 机械制造与自动化. 2017(01)
博士论文
[1]多源激励下航空液压管路系统振动分析及其约束层阻尼减振技术研究[D]. 高培鑫.大连理工大学 2017
[2]土压平衡盾构机主减速器三级行星齿轮系统动力学[D]. 肖正明.重庆大学 2011
本文编号：3296942
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3296942.html
