计入啮合相位的人字齿行星齿轮系统动力学研究

发布时间：2017-05-06 05:10

  本文关键词：计入啮合相位的人字齿行星齿轮系统动力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：人字齿行星齿轮传动系统兼有直齿行星齿轮传动和斜齿行星齿轮传动两种传动的优点，所以其被使用在各种需要机械传动的场合。过大的振动与噪声会降低齿轮传动的寿命周期和使用性能。对于人字齿行星齿轮传动系统来说，相位调谐是一种有效的减振方法。本文主要研究的是人字齿行星齿轮传动系统的啮合相位对人字齿行星齿轮传动系统动力学的影响。 在前人的研究基础上推导了人字齿行星齿轮系统三种啮合相位系数的计算方法，并由此得到了人字齿行星齿轮系统的无相位差条件和相位差系数的计算公式。对中心构件上计入啮合相位的啮合力的合力以及合力矩进行受力分析，从而得出中心构件齿数、行星轮个数与啮合力的某阶谐波导致的中心构件振动特点之间的对应关系。 分析了人字齿行星齿轮系统的误差激励，，主要考虑了各个构件的偏心误差、安装误差和齿形误差（行星架无齿形误差）对啮合线方向上相对位移的影响。在计算得到了啮合相位的基础上推导得出了人字齿行星齿轮传动系统的计入啮合相位的时变啮合刚度计算公式。 在坐标变换、相对位移分析的基础上在行星架随动坐标系中依据牛顿第二运动定律建立了人字齿行星齿轮传动系统的平移-扭转耦合动力学模型，在建模过程主要考虑了陀螺效应、误差、计入啮合相位的时变啮合刚度以及阻尼等因素的影响。 对人字齿行星齿轮系统的模态特性进行了研究，并且进一步从固有频率变化周期、重根性、振型特性等方面分析了啮合相位对模态的影响。采用傅里叶级数法求解动力学模型，分别在频域和时域上分析了啮合相位对动态响应的影响。最后根据啮合力的受力分析和基于动力学模型的振动特点研究得到了人字齿行星齿轮传动的参数选取原则。
【关键词】：人字齿 行星齿轮 动力学 啮合相位 减振
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 图清单8-10
• 表清单10-11
• 注释表11-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 研究背景和意义13
• 1.2 行星齿轮传动系统动力学建模及求解方法的研究概况13-17
• 1.2.1 行星齿轮传动动力学模型13-17
• 1.2.2 求解方法17
• 1.3 相位调谐理论研究概况17-18
• 1.4 本文主要研究内容18-20
• 第二章 人字齿行星齿轮系统啮合间相位关系分析20-34
• 2.1 引言20
• 2.2 啮合相位的定义20-22
• 2.3 各啮合相位系数的计算公式22-26
• 2.3.1 外啮合以及内啮合相位系数计算公式22-24
• 2.3.2 任意行星轮上内外啮合相位差系数计算公式24-26
• 2.4 行星齿轮传动无相位差条件和相位差系数26-28
• 2.5 计入啮合相位的啮合力分析28-33
• 2.6 本章小结33-34
• 第三章 齿轮啮合动态激励分析34-51
• 3.1 引言34
• 3.2 误差激励分析34-42
• 3.3 计入啮合相位的时变啮合刚度分析42-49
• 3.4 啮合阻尼的计算49-50
• 3.5 本章小结50-51
• 第四章 人字齿行星齿轮传动系统动力学模型的建立与求解51-60
• 4.1 引言51
• 4.2 坐标系和自由度的确定51-53
• 4.3 各构件速度与加速度分析53-54
• 4.4 构件间的相对位移54-55
• 4.5 人字齿行星齿轮的动力学方程55-57
• 4.6 人字齿行星齿轮系统动力学模型的求解57-59
• 4.7 本章小结59-60
• 第五章 考虑啮合相位关系的人字齿行星齿轮传动动力学分析60-84
• 5.1 引言60
• 5.2 算例参数60-61
• 5.3 固有特性分析61-71
• 5.3.1 平均啮合刚度下的模态分析62-66
• 5.3.2 时变啮合刚度下的模态分析66-71
• 5.4 动态响应分析71-82
• 5.4.1 啮合相位对频域响应的影响71-76
• 5.4.2 啮合相位对时域响应的影响76-81
• 5.4.3 啮合相位对均载系数的影响81-82
• 5.5 行星齿轮传动系统的参数选取原则82-83
• 5.6 本章小结83-84
• 第六章 总结与展望84-86
• 6.1 本文工作总结84-85
• 6.2 进一步研究工作展望85-86
• 参考文献86-89
• 致谢89-90
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文90-91
• 附录91-96

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 肖铁英;袁盛治;陆卫杰;;行星齿轮机构均载系数的计算方法[J];东北重型机械学院学报;1992年04期

2 孙智民,沈允文,李素有;封闭行星齿轮传动系统的扭振特性研究[J];航空动力学报;2001年02期

3 周惠琴;李素有;吴立言;;行星齿轮传动系统均载分析[J];机械科学与技术;2008年09期

4 孙智民,沈允文,李素有;封闭行星齿轮传动系统的动态特性研究[J];机械工程学报;2002年02期

5 孙涛,沈允文,孙智民,刘继岩;行星齿轮传动非线性动力学方程求解与动态特性分析[J];机械工程学报;2002年03期

6 陆俊华;朱如鹏;靳广虎;;行星传动动态均载特性分析[J];机械工程学报;2009年05期

7 孙智民,季林红,沈允文;2K-H行星齿轮传动非线性动力学[J];清华大学学报(自然科学版);2003年05期

8 卜忠红;刘更;吴立言;;行星齿轮传动动力学研究进展[J];振动与冲击;2010年09期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 赵永强;舰船用大功率两级串联混合行星传动系统动力学研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

  本文关键词：计入啮合相位的人字齿行星齿轮系统动力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：347800