基于虚拟样机的行星齿轮传动系统均载特性分析

发布时间：2017-06-03 02:00

  本文关键词：基于虚拟样机的行星齿轮传动系统均载特性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：行星齿轮传动系统具有体积小、重量轻、承载能力大以及传动平稳等优点。然而由于制造误差和安装误差的存在,各行星轮间的载荷分配并不均匀,使得行星齿轮传动系统承载能力大及传动平稳的优良性能无法充分发挥。行星齿轮传动系统均载特性已经成为行星传动的一个重要研究内容。本文运用虚拟样机动力学仿真对行星齿轮传动系统进行了均载特性研究。 本文运用三维建模软件UG建立了行星齿轮传动系统三维模型。将三维模型导入到专业动力学分析软件ADAMS,根据系统等效动力学计算模型对系统添加约束,通过在约束中设置阻尼参数和摩擦参数,建立了考虑阻尼和摩擦的行星齿轮传动系统虚拟样机模型。 对虚拟样机模型进行动力学仿真分析,得到了齿轮副啮合力。对啮合力进行计算处理,获得了系统均载系数曲线,研究了安装误差、偏心误差、支撑刚度、啮合刚度及摩擦对系统均载特性的影响。 推导了内外啮合线上等效误差计算公式和齿轮副啮合力计算公式,建立了系统动力学微分方程。运用Modelica对系统动力学微分方程进行计算求解,获得了系统均载系数曲线,研究了误差、支撑刚度和啮合刚度对系统均载特性的影响,检验了运用ADAMS研究行星传动系统均载特性结果的正确性。 本文运用ADAMS动力学仿真,检验了用鼓形齿联轴器代替直齿联轴器对2K-H行星齿轮传动系统均载效果的改善作用。
【关键词】：行星齿轮传动 均载特性 误差 ADAMS Modelica
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 绪论14-20
• 1.1 课题研究背景和意义14-16
• 1.1.1 课题研究背景14-15
• 1.1.2 存在的问题15-16
• 1.1.3 课题研究的意义16
• 1.2 国内外研究现状16-18
• 1.2.1 行星齿轮传动系统均载特性的研究现状16-17
• 1.2.2 虚拟样机技术在齿轮动力学方面的研究现状17-18
• 1.3 本文的研究内容18-20
• 2 行星齿轮传动系统虚拟样机模型20-36
• 2.1 引言20
• 2.2 基于UG的三维建模20-26
• 2.2.1 渐开线参数方程20-22
• 2.2.2 渐开线圆柱齿轮三维建模22-25
• 2.2.3 行星齿轮传动系统装配模型的建立25-26
• 2.3 行星齿轮传动系统等效动力学计算模型26-28
• 2.3.1 齿轮传动动力学基本理论体系26-27
• 2.3.2 等效动力学计算模型27-28
• 2.4 行星齿轮传动系统虚拟样机模型设计28-35
• 2.4.1 UG与ADAMS之间的数据转换28
• 2.4.2 约束类型的选择与定义28-34
• 2.4.3 误差的设置原理及方法34-35
• 2.5 本章小结35-36
• 3 基于ADAMS的动力学均载特性分析36-52
• 3.1 引言36
• 3.2 均载系数计算方法36
• 3.3 动力学仿真36-39
• 3.4 均载特性分析39-51
• 3.4.1 理想装配模型均载特性分析39
• 3.4.2 安装误差和偏心误差对系统均载特性影响分析39-42
• 3.4.3 支撑刚度对系统均载特性影响分析42-48
• 3.4.4 啮合刚度对系统均载特性影响分析48-50
• 3.4.5 负载对系统均载特性影响分析50
• 3.4.6 齿面摩擦对系统均载特性影响分析50-51
• 3.5 本章小结51-52
• 4 基于Modelica的均载特性分析52-64
• 4.1 引言52
• 4.2 Modelica语言的建模优势与应用52
• 4.3 系统动力学微分方程的建立52-57
• 4.3.1 系统建模假设52-53
• 4.3.2 系统自由度及误差分析53-55
• 4.3.3 系统动力学方程55-57
• 4.4 均载特性分析57-63
• 4.4.1 啮合线等效误差对系统均载特性影响分析57-58
• 4.4.2 Modelica计算结果与ADAMS仿真结果比较58-59
• 4.4.3 支撑刚度对系统均载特性影响分析59-61
• 4.4.4 啮合刚度对系统均载特性影响分析61-63
• 4.5 本章小结63-64
• 5 鼓形齿联轴器改进效果检验64-70
• 5.1 引言64
• 5.2 常用的均载方法64-65
• 5.3 鼓形齿联轴器改进效果检验65-68
• 5.3.1 鼓形齿联轴器65-66
• 5.3.2 鼓形齿的几何要素及建模66-67
• 5.3.3 改进效果检验67-68
• 5.4 本章小结68-70
• 6 总结与展望70-72
• 6.1 论文的主要工作和结论70
• 6.2 进一步的研究工作70-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-78
• 作者简介及读研期间主要科研成果78

【参考文献】

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本文编号：416980