环板式针摆行星传动动态特性的理论与实验研究

发布时间：2021-03-20 09:16

　　环板式针摆行星传动是在渐开线环板式减速器和传统的摆线减速器的基础上研制出的一种新型传动形式,具有传动效率高、承载能力大等诸多优点,在工程领域中有广泛的应用前景。其静态特性的研究已经达到一定的理论深度,但其动态特性的研究刚刚开始,成果很少,因而本文对其动态特性的理论与实验研究具有一定的重要意义。论文是国家自然科学基金项目“双曲柄环板式针摆行星传动动态响应优化设计及试验研究（No.50575030）”的一部分。本文在综合分析环板式针摆行星传动和齿轮传动非线性动态特性发展现状的基础上,采用理论分析与实验验证相结合的方法对该传动系统进行了动态特性研究。模态是系统动态特性分析的基础,通过模态分析预先估计零件在一定的频段内在外部或内部各种激励作用下的振动响应。本文采用有限元法和实验的方法对环板式针摆行星传动的典型零件进行了模态分析,同时采用有限元和传递矩阵方法,分析和计算了输入轴系的固有频率,为后续动态特性分析提供了较可靠的依据。啮合刚度、传动误差及齿侧间隙是齿轮传动系统的主要内部激励形式。激励是振源,分析激励目的是了解振动产生的原因。采用有隙啮合理论计算和有限元模拟分析两种方法建立了啮合刚度分析... 

【文章来源】：大连交通大学辽宁省

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 针摆行星传动
        1.2.2 渐开线环板式行星齿轮传动
        1.2.3 环板式针摆行星传动
        1.2.4 齿轮非线性动力学研究概况
    1.3 本文主要工作
第二章 环板式针摆行星传动模态分析
    2.1 引言
    2.2 有限元模态分析原理
    2.3 四环板针摆行星传动典型零件的有限元模态分析
    2.4 输入轴系的模态分析
        2.4.1 用有限元法对输入轴系进行模态分析
        2.4.2 用传递矩阵法计算输入轴系的固有频率
    2.5 双电机驱动四环板行星针摆减速器模态实验
    本章小结
第三章 针齿与摆线轮动态啮合特性分析
    3.1 前言
    3.2 针齿与摆线轮啮合刚度的理论分析
        3.2.1 程序框图及刚度计算结果
        3.2.2 系统参数对啮合刚度的影响
    3.3 用有限元法分析摆线针轮的动态啮合特性
        3.3.1 LS-DYNA中接触方式的确定
        3.3.2 摆线针轮动态接触模拟分析
        3.3.3 摆线针轮啮合刚度计算
    本章小结
第四章 环板式针摆行星传动的传动误差分析
    4.1 引言
    4.2 杆长制造误差对传动精度的影响
        4.2.1 杆长制造误差的敏感系数分析
        4.2.2 平行四杆机构铰链副间隙对杆长制造误差的补偿作用
    4.3 针摆啮合传动误差
        4.3.1 轴承游隙对针摆啮合传动误差的影响
        4.3.2 制造加工误差引起的误差
    本章小结
第五章 环板式针摆行星传动系统幅频特性分析
    5.1 引言
    5.2 环板式针摆行星传动非线性动力学模型
        5.2.1 系统建模的假设条件
        5.2.2 系统动力学模型建立
        5.2.3 系统的运动微分方程
        5.2.4 转化方程
        5.2.5 方程无量纲化处理
    5.3 系统微分方程的求解
        5.3.1 代数平衡方程
    5.4 系统的频域特性分析
        5.4.1 参数对系统动态特性的影响
    本章小结
第六章 环板式针摆行星传动非线性动态特性分析
    6.1 引言
    6.2 分析非线性系统的方法
    6.3 系统非线性微分方程的求解
        6.3.1 求解方法
        6.3.2 积分初值的选取
        6.3.3 方程组的降阶处理
    6.4 系统的稳态响应分析
    6.5 齿侧间隙对系统非线性动态特性的影响
    本章小结
第七章 环板式针摆行星传动系统动力学测试实验
    7.1 引言
    7.2 振动实验测试
        7.2.1 实验设备及测点布置
        7.2.2 实验测试工况及情况说明
        7.2.3 实验结果
        7.2.4 结果分析
    7.3 噪声测试
        7.3.1 实验结果
    本章小结
结论
创新点摘要
参考文献
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]微载荷下含油轴承摩擦的非线性混沌研究[J]. 张延,张建忠,郭茂峰.  郑州大学学报(理学版). 2009(04)
[2]某新型直升机传动系统弯-扭耦合振动特性研究[J]. 郭家舜,王三民,刘海霞.  振动与冲击. 2009(10)
[3]地球磁极倒转的分形混沌研究[J]. 申维,房丛卉,张德会.  地学前缘. 2009(05)
[4]电力系统在周期扰动下的混沌研究[J]. 李世作,康世瑜.  广西大学学报(自然科学版). 2009(04)
[5]余弦齿轮的有限元模态分析[J]. 陈磊,罗善明,王建,陈立锋,胡华荣.  机械传动. 2009(03)
[6]间隙对两级星型齿轮传动动态特性的影响研究[J]. 鲍和云,朱如鹏,靳广虎,朱自冰.  机械科学与技术. 2009(01)
[7]倾转旋翼机传动系统多状态响应特性研究[J]. 缪君,王三民,宁嵩.  航空动力学报. 2008(08)
[8]基于增量谐波平衡法的星型齿轮传动非线性动力学分析[J]. 鲍和云,朱如鹏,靳广虎,朱自冰.  机械科学与技术. 2008(08)
[9]双圆盘变截面摆线传动啮合原理[J]. 王淑妍,陈兵奎.  机械科学与技术. 2008(08)
[10]变截面摆线传动的齿廓曲率研究[J]. 王淑妍,陈兵奎.  机械传动. 2008(04)

博士论文
[1]2K-H型摆线针轮行星传动性能理论的研究[D]. 蒙运红.华中科技大学 2007
[2]两级星型齿轮传动系统分流特性及动力学研究[D]. 鲍和云.南京航空航天大学 2006
[3]FA型摆线针轮行星传动齿形优化方法与相关理论的研究[D]. 关天民.大连交通大学 2005



本文编号：3090757