圆柱齿轮分扭传动系统设计方法及分扭齿轮副动力学分析

发布时间：2017-09-30 14:39

  本文关键词：圆柱齿轮分扭传动系统设计方法及分扭齿轮副动力学分析

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【摘要】：圆柱齿轮分扭传动系统在航空、船舶等传动系统中具有良好的应用前景。同行星齿轮传动相比，采用圆柱齿轮分扭传动系统实现功率分流，传动零部件少，因此结构简单，可靠性好，且终端减速比大，可有效减轻重量。开展圆柱齿轮分扭传动系统设计方法及力学行为的研究可以为其设计和制造提供指导，对促进其发展和工程应用也具有重要的意义。 本文主要研究了圆柱齿轮分扭传动系统的配齿研究、优化设计、均载设计、均载特性研究及分扭齿轮副的动力学特性分析。在圆柱齿轮分扭传动系统的配齿研究中，根据圆柱齿轮分扭传动系统的构型特点，给出了与系统安装有关的四个基本配齿条件和与系统性能有关的一个附加配齿条件，针对不同的使用需求，提出了4种配齿方案，并通过算例进行了配齿分析。在圆柱齿轮分扭传动系统的优化设计研究中，结合系统的配齿研究结果，选取了对系统质量及强度影响较大的10个参数作为设计变量，分析了系统需要满足的各种约束条件，针对两种优化方案对系统进行了优化设计。在圆柱齿轮分扭传动系统的均载设计研究中，从系统的构型特点出发，分析了系统可以采用的均载设计方法，从中选取了两种均载方法进行了详细的分析计算，探讨了将两种均载方法结合使用的可行性，并进行了相应的计算分析。在圆柱齿轮分扭传动系统的静力学均载特性研究中，结合系统的均载设计结果，应用静力学方法分析了综合啮合误差对系统均载特性的影响，讨论了在不同均载设计条件下综合啮合误差及各种啮合误差单独作用时系统的均载特性。在分扭齿轮副的动力学特性研究中，，建立了分扭齿轮副的非线性动力学模型，通过求解其非线性动力学方程得到了各自由度的时间响应历程，以及齿间动态载荷、动载系数等动态响应，并分析了各主要参数对分扭齿轮副动力学特性的影响。
【关键词】：齿轮传动 分扭 配齿 优化 均载 动力学
【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】：2013
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 论文的选题背景14-15
• 1.2 圆柱齿轮分扭传动研究的现状15-16
• 1.2.1 国外研究现状15
• 1.2.2 国内研究现状15-16
• 1.3 本文的研究内容16-18
• 第二章 圆柱齿轮分扭传动系统的配齿研究18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 圆柱齿轮分扭传动系统的配齿条件18-22
• 2.2.1 圆柱齿轮分扭传动系统的传动比条件19
• 2.2.2 圆柱齿轮分扭传动系统的邻接条件19-20
• 2.2.3 圆柱齿轮分扭传动系统的同心条件20
• 2.2.4 圆柱齿轮分扭传动系统的安装条件20-21
• 2.2.5 圆柱齿轮分扭传动系统的同步啮合条件21-22
• 2.3 圆柱齿轮分扭传动系统的配齿分析22-27
• 2.3.1 满足基本配齿条件和同步啮合条件的配齿方案22-24
• 2.3.2 仅满足基本配齿条件的配齿方案24-26
• 2.3.3 满足同步啮合条件但双联齿轮不能互换的配齿方案26
• 2.3.4 满足基本配齿条件且近似满足同步啮合条件的配齿方案26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第三章 圆柱齿轮分扭传动系统的优化设计28-40
• 3.1 引言28
• 3.2 圆柱齿轮分扭传动系统的优化设计数学模型28-34
• 3.2.1 圆柱齿轮分扭传动系统设计变量的选取29
• 3.2.2 圆柱齿轮分扭传动系统目标函数的建立29-32
• 3.2.3 圆柱齿轮分扭传动系统约束条件的分析32-34
• 3.3 圆柱齿轮分扭传动系统的优化设计实例分析34-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第四章 圆柱齿轮分扭传动系统的均载设计40-66
• 4.1 引言40-41
• 4.2 圆柱齿轮分扭传动系统的均载设计方法41-47
• 4.2.1 圆柱齿轮分扭传动系统的典型构型41-42
• 4.2.2 圆柱齿轮分扭传动系统的均载设计方法42-44
• 4.2.3 圆柱齿轮分扭传动系统均载设计方法的选择44-47
• 4.3 采用同步角的圆柱齿轮分扭传动系统均载设计47-61
• 4.3.1 同步角的定义47-49
• 4.3.2 同步角的计算方法49-56
• 4.3.3 采用同步角实现均载的算例分析56-59
• 4.3.4 系统位置排布对同步角的影响59-61
• 4.4 采用柔性轴的圆柱齿轮分扭传动系统均载设计61-63
• 4.4.1 柔性轴的均载原理61-62
• 4.4.2 采用柔性轴均载的双联齿轮结构62
• 4.4.3 采用柔性轴机构均载的算例分析62-63
• 4.5 综合两种方法的圆柱齿轮分扭传动系统均载设计63-65
• 4.6 本章小结65-66
• 第五章 圆柱齿轮分扭传动系统的静力学均载特性分析66-82
• 5.1 引言66
• 5.2 圆柱齿轮分扭传动系统的综合啮合误差66-70
• 5.2.1 圆柱齿轮分扭传动系统的累积啮合误差66-69
• 5.2.2 支承及零部件变形产生的啮合侧隙69
• 5.2.3 系统的综合啮合误差69-70
• 5.3 圆柱齿轮分扭传动系统均载系数的计算70-72
• 5.3.1 圆柱齿轮分扭传动系统的静力学计算模型70-71
• 5.3.2 系统均载系数的计算71-72
• 5.4 综合啮合误差对均载特性的影响72-81
• 5.4.1 无均载设计时系统的均载特性72-74
• 5.4.2 采用同步角时系统的均载特性74-76
• 5.4.3 采用柔性轴时系统的均载特性76-78
• 5.4.4 综合均载设计时系统的均载特性78-80
• 5.4.5 采用不同均载方法的均载特性比较80-81
• 5.5 本章小结81-82
• 第六章 分扭齿轮副的非线性动力学特性分析82-103
• 6.1 引言82-83
• 6.2 分扭齿轮副的动力学模型及方程83-90
• 6.2.1 分扭齿轮副的坐标系83
• 6.2.2 分扭齿轮副的动力学模型83-84
• 6.2.3 统分扭级传动的动力学方程84-88
• 6.2.4 系统分扭级传动的动力学方程无量纲化88-90
• 6.3 分扭齿轮副的动力学方程的求解90-93
• 6.3.1 动力学方程的求解方法90-91
• 6.3.2 动力学方程初始值的求解方法91
• 6.3.3 主要参数的计算方法91
• 6.3.4 动力学方程的求解91-93
• 6.4 分扭齿轮副的动力学特性93-98
• 6.4.1 分扭齿轮副的固有频率及振型93-94
• 6.4.2 分扭齿轮副的动力学分岔图94-95
• 6.4.3 分扭齿轮副的动态响应特性95-98
• 6.5 主要参数对分扭齿轮副动力学特性的影响98-102
• 6.5.1 啮合频率对分扭齿轮副动力学特性的影响98-99
• 6.5.2 传动误差对分扭齿轮副动力学特性的影响99-100
• 6.5.3 支承刚度对分扭齿轮副动力学特性的影响100-101
• 6.5.4 扭转刚度对分扭齿轮副动力学特性的影响101-102
• 6.6 本章小结102-103
• 第七章 总结与展望103-105
• 7.1 论文的主要工作和结论103-104
• 7.2 进一步研究内容的展望104-105
• 参考文献105-108
• 致谢108-109
• 在学期间发表的论文109

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：948804