基于Romax的NGW31型行星齿轮减速器的仿真分析与优化

发布时间：2017-05-30 15:12

  本文关键词：基于Romax的NGW31型行星齿轮减速器的仿真分析与优化，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：行星轮系具有体积小、结构紧凑、承载能力强、传递功率大、效率高等优点，被广泛应用在航空、船舶、冶金、工程机械等领域。NGW型行星齿轮传动由太阳轮、内齿圈和公用行星轮组成，其结构简单、轴向尺寸小、工艺性好，能多级串联成传动比很大的轮系，已成为动力传动中应用最广的一种行星传动机构。因此，开展NGW型行星齿轮传动系统的分析研究，对促进行星齿轮传动技术的发展有着现实的意义。 本文结合某NGW31型行星齿轮减速器的设计，，利用Romax Designer虚拟原型工具对其进行了较系统的仿真分析和优化研究。具体内容和主要结论如下：（1）基于Roamx建立了该行星齿轮减速器的动力学刚柔混合模型，充分考虑由于行星架和箱体的结构柔性、轴变形以及轴承游隙和轴承刚度引起的齿轮啮合错位对齿轮强度校核各相关系数的影响，对各个齿轮的运行情况进行了仿真分析；并建立了传统刚性模型，将刚柔混合模型和刚性模型的仿真结果进行对比分析，以说明刚柔混合建模的合理性和必要性。此外，对输入输出轴进行了强度校核、使用ISO281（1990）寿命预计方法和Romax修正寿命预计方法计算了轴承的寿命以及对行星架进行了静应力分析。（2）对行星架和箱体进行了有限元模态分析，分别提取了前8阶模态，找出其振动的敏感部位，验证了结构设计的合理性。（3）采用Romax Designer齿面微观优化模块对太阳轮和行星轮1进行齿面微观分析与修形，修形后使齿面单位最大载荷降低了29.4%，改善了齿面接触应力分布，提高了轮齿的承载能力和寿命。 通过本文的研究，为齿轮传动系统的仿真与优化提供了一种可借鉴的现代设计方法。
【关键词】：Romax 行星齿轮传动 强度 模态分析 齿轮修形
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-13
• 1.1 论文选题背景8-9
• 1.2 国内外的研究现状9-11
• 1.2.1 行星齿轮传动技术9-10
• 1.2.2 虚拟样机技术10-11
• 1.3 本文的研究内容11-12
• 1.4 本章小结12-13
• 第二章 系统模型的建立13-27
• 2.1 Romax Designer 简介13-15
• 2.1.1 Romax Designer 的建模13-14
• 2.1.2 Romax Designer 的分析与优化14-15
• 2.2 NGW31 型行星齿轮减速器的刚柔混合建模15-26
• 2.2.1 NGW31 行星齿轮减速器结构及参数15-16
• 2.2.2 传动系统概念模型建立16-20
• 2.2.3 传动系统刚性模型建立20-22
• 2.2.4 传动系统刚柔混合模型建立22-26
• 2.3 本章小结26-27
• 第三章 系统的静力学仿真分析27-41
• 3.1 轮齿承载能力校核27-34
• 3.1.1 基于 ROMAX 的齿轮承载能力校核参数设定27-30
• 3.1.2 传统刚性模型的仿真结果30-32
• 3.1.3 刚柔混合模型的仿真结果32-33
• 3.1.4 仿真结果对比分析33-34
• 3.2 轴承疲劳寿命预测34-37
• 3.2.1 Romax 中轴承疲劳寿命预测方法及理论34-35
• 3.2.2 仿真结果及分析35-37
• 3.3 输入输出轴的静强度校核37-39
• 3.3.1 轴强度校核基本理论37
• 3.3.2 输入输出轴强度校核结果分析37-39
• 3.4 行星架有限元静应力分析39-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 齿轮箱箱体与行星架的有限元模态分析41-50
• 4.1 结构模态分析理论41-42
• 4.2 结构模态分析的有限元法42
• 4.3 箱体有限元模态分析42-48
• 4.3.1 箱体结构的几何建模42-43
• 4.3.2 箱体的网格划分及约束条件定义43-44
• 4.3.3 Romax 环境下箱体有限元模型的装配44-45
• 4.3.4 箱体有限元模态求解45-48
• 4.4 行星架有限元模态分析48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 第五章 轮齿的齿形优化50-56
• 5.1 齿轮修形的理论与方法50-51
• 5.1.1 齿廓修形的理论与方法50
• 5.1.2 齿向修形的理论与方法50-51
• 5.2 基于 Romax 的齿形优化设计51-55
• 5.2.1 Romax 轮齿修形简介51
• 5.2.2 基于 Romax 的原始数据分析51-53
• 5.2.3 基于 Romax 的齿形优化53-55
• 5.3 本章小结55-56
• 第六章 总结与展望56-58
• 6.1 研究工作总结56
• 6.2 今后工作展望56-58
• 参考文献58-61
• 附录 1 作者在攻读硕士研究生期间发表的论文61-62
• 致谢62-63
• 中文详细摘要63-64
• 英文详细摘要64-65

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：407402