双圆弧行星齿轮减速器的动力学性能析

发布时间：2017-06-08 20:12

  本文关键词：双圆弧行星齿轮减速器的动力学性能析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：由于2K-H(NGW)型减速器具有体积小、结构简单、效率高等优点在机械传动中广泛应用。但在煤矿、石油、冶金等传统行业,由于减速器在重载负荷下工作,渐开线行星齿轮减速器在长期的应用过程中,出现了齿面胶合、行星轮轴承点蚀等失效情况,使减速器使用寿命降低。为了满足减速器的接触强度和使用寿命要求,大连重工集团提出对双圆弧齿轮转动行星减速器进行开发设计。 本文在原有的双圆弧齿轮行星减速器平面设计和结构设计的基础上,建立平移-扭转系统动力学分析模型行,并分析系统参数对机械振动的影响；并对建立的虚拟样机进行机械动力学仿真分析,为结构优化和系统振动提供理论依据。 针对双圆弧齿轮行星减速器的本文主要进行了如下方面的研究： ①对双圆弧齿轮的啮合特性进行分析,确定其齿面方程及基本参数,完成零部件(齿轮轴、机壳、行星架、行星轮等)基于Pro/E的三维建模；并对虚拟样机进行装配,为机械动力学仿真提供模型。 ②建立集中质量法的两级齿轮行星减速器的动力学平移-扭转模型,并求解系统的固有频率。 ③利用有限元分析软件ANSYA对输入轴、行星架、圆弧齿轮等重要部件进行自由模态和有约束模态分析,为部件动力学性能优化提供依据,并分析齿轮幅板孔个数对圆弧齿轮固有模态的影响,为分析系统共振问题提供依据。 ④将Pro/E建立的三维模型(简化后)导入机械动力学分析软件ADAMS中,进行动力学分析得到主要部件的角速度、角加速度、以及齿轮间接触沿各坐标轴方向的分力,捉出影响整机振动的因素。
【关键词】：双圆弧齿轮传动 行星减速器 系统动力学
【学位授予单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.46
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 课题来源及意义10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 本文所做工作12-14
• 第二章 双圆弧齿轮啮合理论与减速器的虚拟装配14-28
• 2.1 双圆弧齿轮简介14-15
• 2.2 双圆弧齿轮的理论基础15-21
• 2.2.1 圆弧齿轮包络法形成原理15-16
• 2.2.2 双圆弧齿轮的齿面方程16-21
• 2.3 基于Pro/E的三维建模与虚拟装配21-26
• 2.3.1 双圆弧行星轮的参数化建模21-23
• 2.3.2 双圆弧行星减速器的虚拟装配23-26
• 2.4 虚拟样机干涉检查26
• 本章小结26-28
• 第三章 减速器系统动力学分析及固有特性求解28-46
• 3.1 齿轮系统动力学分析的基本理论28-30
• 3.1.1 齿轮系统的动态激励29
• 3.1.2 齿轮系统动力学模型的非线性和时变性29-30
• 3.2 系统动力学模型分析30-37
• 3.2.1 动力学分析模型的建立31-32
• 3.2.2 动力学模型的坐标系构建32-33
• 3.2.3 各级构件的弹性变形分析33-35
• 3.2.4 系统平移-扭转耦合动力学微分方程35-37
• 3.3 系统参数分析37-42
• 3.3.1 啮合刚度39-40
• 3.3.2 误差激励40-41
• 3.3.3 系统阻尼系数41-42
• 3.4 系统固有频率分析42-45
• 3.4.1 固有频率及振型的计算方法42-43
• 3.4.2 系统的固有频率及振型分析43-45
• 本章小结45-46
• 第四章 主要部件的模态分析及行星轮用轴承应力分析46-66
• 4.1 模态分析的基础与意义46
• 4.2 ANSYS软件简介及有限元模态分析分析步骤46-47
• 4.3 输入轴的模态分析47-52
• 4.3.1 输入轴的模态分析47-50
• 4.3.2 实际边界条件下的模态分析50-52
• 4.4 行星架的模态分析52-56
• 4.4.1 自由边界条件下的模态分析52-54
• 4.4.2 实际边界条件下的模态分析54-56
• 4.5 三种行星齿轮模型固有模态分析对比56-58
• 4.6 行星轮用滚动轴承和滑动轴承有限元分析58-64
• 4.6.1 滚动轴承有限元分析58-60
• 4.6.2 滑动轴承的有限元分析60-64
• 4.6.3 圆柱滚子轴承和滑动轴承应力对比64
• 本章小结64-66
• 第五章 基于ADAMS的机械动力学仿真66-79
• 5.1 ADAMS(机械系统动力学自动分析)简介66-67
• 5.2 ADAMS仿真参数的设置67-70
• 5.2.1 基本仿真环境设置67
• 5.2.2 虚拟样机系统参数设置67-70
• 5.3 模型系统检验70
• 5.4 角速度仿真分析与理论分析结果对比70-72
• 5.4.1 减速器各构件角速度理论计算70-71
• 5.4.2 ADAMS角速度仿真结果71-72
• 5.5 加速度仿真结果72-74
• 5.6 齿轮接触力的理论分析与仿真结果对比74-77
• 本章小结77-79
• 结论79-81
• 参考文献81-83
• 附录A 附录内容名称83-84
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文84-85
• 致谢85

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本文编号：433630