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柔性齿圈动态特性解析研究

发布时间:2018-08-26 07:18
【摘要】:时变啮合激励是齿轮传动的主要激振源。齿圈为振动能量传递的主要路径。为了减振降噪,需深入研究齿圈的动力学规律,揭示关键参数与响应之间的关系,进而为动态设计及工作点的合理选择提供理论依据。论文的主要内容如下: (1)将齿圈视为受若干移动刚度作用的柔性旋转圆环,采用哈密顿原理建立了无延展面内弯曲振动数学模型,该模型计入了科氏加速度的影响。 (2)利用直接摄动法研究了模态运行规律,揭示了基本参数与固有频率分裂及振型耦合的关系。提供了一种抑制甚至消除频率分裂及振型耦合的参数选择方法。 (3)研究了参数稳定性问题,重点分析了啮合相位及重合度对响应的动力调谐效果,揭示了齿数及行星轮个数与参数稳定性的关系,为行星传动的参数选取提供了动力学依据。 (4)探讨了小齿轮分组模式对动力学特性的影响,揭示了分布状态与固有频率分裂及振型耦合的规律。同时,还提出了一种小齿轮等价分组抑制频率分裂及振型耦合的方法。 本文为国家基金《旋转超声动力拓扑选型研究》(编号:51175370)的延伸研究。论文揭示了关键参数与频率分裂、振型耦合和参数稳定性等动力学特性的内在关系,丰富和发展了对称系统的动力调谐理论。
[Abstract]:Time-varying meshing excitation is the main exciting source of gear transmission. The gear ring is the main path of vibration energy transfer. In order to reduce vibration and noise, it is necessary to deeply study the dynamics of gear ring, reveal the relationship between key parameters and response, and provide theoretical basis for dynamic design and reasonable selection of working point. The main contents of this paper are as follows: (1) the gear ring is regarded as a flexible rotating ring which is subjected to some moving stiffness, and the mathematical model of in-plane bending vibration without extension is established by using the Hamiltonian principle. The influence of Coriolis acceleration is taken into account in the model. (2) the mode operation law is studied by direct perturbation method, and the relationship between the basic parameters and natural frequency splitting and mode coupling is revealed. A parameter selection method for suppressing or eliminating frequency splitting and mode coupling is provided. (3) the problem of parameter stability is studied, and the dynamic tuning effect of meshing phase and degree of coincidence on the response is analyzed. The relationship between the number of teeth and the number of planetary gears and the stability of parameters is revealed, which provides a dynamic basis for the selection of planetary transmission parameters. (4) the influence of pinion grouping mode on dynamic characteristics is discussed. The laws of distribution state, natural frequency splitting and mode coupling are revealed. At the same time, a method of equivalent grouping of pinion gears to suppress frequency splitting and mode coupling is proposed. This paper is an extension study of National Foundation, Research on Topology selection of rotational Ultrasonic Power (No. 51175370). In this paper, the intrinsic relations between key parameters and frequency splitting, mode coupling and parametric stability are revealed, and the dynamic tuning theory of symmetric systems is enriched and developed.
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TH132.4

【参考文献】

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本文编号:2204130

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