两级2K-H型封闭式行星传动系统的功率流与效率研究
发布时间：2021-01-04 07:44
目前,随着自动化水平的提升,人们对日常工作设备的使用需求越来越高,并对其工作性能、使用寿命等指标要求越来越严苛。传动系统作为设备的重要组成部分,其运行状况对装置的可靠性至关重要。齿轮传动目前为传动装置中最为常用传动类型,在工程、矿山、建筑等领域均有广泛的应用,目前高精度和高使用寿命是其主要的发展方向。齿轮的效率高低关系到机构可靠性的高低,故国内外对该领域的研究热度不减。本文研究对象为两级2K-H型封闭式行星传动,其结构与运动规律等不同于传统两级行星结构,因此具备普通行星传动所不具备的一些特殊的性质,例如,其部分结构具有载荷分流的特性,将输入功率由两条支路同时传递,大大提到了结构的承载能力;部分结构又具有反馈运动的特性,可实现误差的校正。功率流分析作为封闭行星传动系统研究的重要组成部分,已经成为一个复杂而又困难的问题,其主要原因是行星排参数的取值或结构的不同所造成的功率流方向的不确定性和可能产生的功率再循环,最终使轮系的寿命和效率降低。本文聚焦功率流特性与效率对封闭式行星传动展开研究。对于功率流特性方面的研究,主要以两级封闭式行星传动机构为主要对象进行分析,推导出了在常规行星排特性参数（...
【文章来源】： 王昭 山东大学
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－６两级封闭式行星减速器实物图??１．２．?２封闭式行星传动机构特点与优势??对于封闭行星传动，其两级仍由常规行星传动的四个基本构件组成，其中通常??
第１章绪论??图１－７?（ｄ）为某复合式行星组合型结构，传动代号为（ＡＡ）＾＾。它的特点是：??输入轴的运动一部分传递给差动级齿轮运动，另一部分经简单行星传动转换一个??运动后再输入到差动齿轮传动。因此，称该封闭行星传动结构称为复合式行星组合??型结构。?．??Ｘ２??——Ｘ２?Ｘ１?－－?，Ｘ２??＼ｊ］?ｙｔ－１?｜１／?ａ??ａ２?ａ?〒力??ａｉ、－－?－Ｚ?、、－??１??Ｘｔｔ＾Ｘ?＞－Ｎ—??ｂＪ１?匕１?ｂ２??Ｎ－?ｉｌｌ??（ａ）反馈式组合机构（ＡＡ）；＾｜ｆｌ２）?（ｂ）载荷分流组合机构（ＡＡＷａ，??ｘｉ?－ＪＺ?ＺＥＩ￣?ｘ２?Ｘｉ?—?—?ｘ２??ｙｔ｜?Ｉｒ＂?ａ２?ｖｊ－ｌ?－Ｗ／ａ２??ａｉ、?，一?ａｉ、?ｃ?，ｒ??ｉ??—Ｊ??—１—???．．ｊ??１?＝ｉ?Ｊｉ＾?＝ｐｊ＿?；?１?＇?Ｉ—Ｉ?丁?Ｔ－?－Ｔ－？—?ｒｎ?１??ｂＪ——?￣＾?，ｂ２?ｂｉ?????＾ｂ２??（ｃ）载荷分流组合机构（ＡＡｐ（￥２）?（ｄ）复合式行星组合机构（ＡＡ）￥（＜ＶＩ２＞??图１－７封闭式行星传动结构??经研宂，两级２Ｋ－Ｈ型封闭行星齿轮传动相比传统结构的优势总结如下：??（１）相较于普通两级行星传动机构，由于封闭行星齿轮的各构件具有特殊的??连接形式，其尺寸（轴向）、质量更小，因此结构紧凑，有利于变速器的小型化和??微型化设计。??（２）传动比范围比较广，不仅可将普通两级行星传动机构的传动比范围完全??覆盖，由于其自身运动构件组合型式的多样性，其可达到的传动比范围更广。??（３）传动效率普遍较高，由于其和普通行星机构的
第２章基于功率流特性的两级封闭式行星传动的结构分析??式中☆为构件Ｅ固定时，辅助构件ｄ和输入构件Ｂ之间的角速度之比；４为??构件Ｅ固定时构件Ａ和构件Ｂ之间的角速度之比。依照公式（２－１０）得出本结构??中相应的变形关系式和带入公式（２－８）可得??４＝４＋４０－４）?（２－ｉｄ??继续将和４?＝卜４带入公式（２－９）可得丫－５传动的传动比公式为??（２－１２）??其中，匕为单元Ａ，构件Ｂ固定时，输入构件Ａ和辅助构件ｄ的转速之比；??匕为单元Ａ２构件Ｂ固定时，辅助构件ｄ和构件Ｅ的传动比。显然，系统的传动??比与两参数匕和匕有关。因尺寸和强度要求，在工程上行星排特性参数Ｐ的范围??一般取［３，８］，据表３－１可知，每级两运动构件的传动比的最小值为－Ｐ，最大值为１＋Ｐ，??易得４ｅ［＿８，９］。??較．??４Ｕ代动比丨２?４Ｕ代动??图２－２分流型结构总传动比与两单元传动比关系图??令图２－２为两级分流型行星传动机构的总传动比ｉ与两单元传??动比！１、Ｕ之间的关系图像。由图可知总传动比的绝对值随两单元传动比绝对值??的增大而增大，进一步计算，在Ｐｅ［３，８］，其传动比范围为［－８０，?７３］。??２．３．３功率合流型机构的传动比分析??类似的，对于合流型机构（５－Ｙ传动），在传动单元＾中，构件Ａ、Ｂ、ｄ的??基本关系式为??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]周转轮系功率流与传动效率分析的简化方法[J]. 薛会玲,刘更,杨小辉. 机械传动. 2017(01)
[2]带有圆锥齿轮的复合行星传动功率流与传动效率分析[J]. 胡青春,李剑英,段福海. 机械工程学报. 2015(21)
[3]多行星排齿轮变速机构构型及效率研究[J]. 许爱芬,贾巨民,温秉权,李德发,王驰. 机械传动. 2014(12)
[4]卡-32共轴式旋翼直升机传动系统的循环功率流分析[J]. 徐步算,李英明,单建平,张德胜. 机械传动. 2014(10)
[5]封闭行星齿轮传动的设计研究[J]. 饶振刚. 传动技术. 2014(03)
[6]行星差动轮系功率分流和传动比的内在规律及速算法[J]. 冯仲. 机械传动. 2012(12)
[7]弧齿锥齿轮行星机构的传动比与效率的计算[J]. 常巧红,魏冰阳,刘华伟,尚怀国,武浩. 机械传动. 2012(11)
[8]封闭式行星轮系功率流判别的键合图法[J]. 李庆凯,唐德威,姜生元,邓宗全. 北京航空航天大学学报. 2012(09)
[9]多级2K-H行星减速器设计系统的开发[J]. 叶红朝,孙毅,屠立. 机械设计与制造. 2012(07)
[10]变风载下风力发电机齿轮传动系统动力学特性研究[J]. 秦大同,田苗苗,杨军. 太阳能学报. 2012(02)
博士论文
[1]功率分流式行星齿轮传动系统建模及动态特性研究[D]. 张丽娜.山东大学 2017
硕士论文
[1]微型汽车变速器传动效率的影响因素分析及试验研究[D]. 高勇.武汉理工大学 2013
[2]风力发电机增速机构动力学分析[D]. 白俊峰.沈阳工业大学 2012
[3]多兆瓦级风力发电机行星齿轮箱的研究和行星齿轮的有限元分析[D]. 赵琴.新疆农业大学 2009
本文编号：2956418
【文章来源】： 王昭 山东大学
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－６两级封闭式行星减速器实物图??１．２．?２封闭式行星传动机构特点与优势??对于封闭行星传动，其两级仍由常规行星传动的四个基本构件组成，其中通常??
第１章绪论??图１－７?（ｄ）为某复合式行星组合型结构，传动代号为（ＡＡ）＾＾。它的特点是：??输入轴的运动一部分传递给差动级齿轮运动，另一部分经简单行星传动转换一个??运动后再输入到差动齿轮传动。因此，称该封闭行星传动结构称为复合式行星组合??型结构。?．??Ｘ２??——Ｘ２?Ｘ１?－－?，Ｘ２??＼ｊ］?ｙｔ－１?｜１／?ａ??ａ２?ａ?〒力??ａｉ、－－?－Ｚ?、、－??１??Ｘｔｔ＾Ｘ?＞－Ｎ—??ｂＪ１?匕１?ｂ２??Ｎ－?ｉｌｌ??（ａ）反馈式组合机构（ＡＡ）；＾｜ｆｌ２）?（ｂ）载荷分流组合机构（ＡＡＷａ，??ｘｉ?－ＪＺ?ＺＥＩ￣?ｘ２?Ｘｉ?—?—?ｘ２??ｙｔ｜?Ｉｒ＂?ａ２?ｖｊ－ｌ?－Ｗ／ａ２??ａｉ、?，一?ａｉ、?ｃ?，ｒ??ｉ??—Ｊ??—１—???．．ｊ??１?＝ｉ?Ｊｉ＾?＝ｐｊ＿?；?１?＇?Ｉ—Ｉ?丁?Ｔ－?－Ｔ－？—?ｒｎ?１??ｂＪ——?￣＾?，ｂ２?ｂｉ?????＾ｂ２??（ｃ）载荷分流组合机构（ＡＡｐ（￥２）?（ｄ）复合式行星组合机构（ＡＡ）￥（＜ＶＩ２＞??图１－７封闭式行星传动结构??经研宂，两级２Ｋ－Ｈ型封闭行星齿轮传动相比传统结构的优势总结如下：??（１）相较于普通两级行星传动机构，由于封闭行星齿轮的各构件具有特殊的??连接形式，其尺寸（轴向）、质量更小，因此结构紧凑，有利于变速器的小型化和??微型化设计。??（２）传动比范围比较广，不仅可将普通两级行星传动机构的传动比范围完全??覆盖，由于其自身运动构件组合型式的多样性，其可达到的传动比范围更广。??（３）传动效率普遍较高，由于其和普通行星机构的
第２章基于功率流特性的两级封闭式行星传动的结构分析??式中☆为构件Ｅ固定时，辅助构件ｄ和输入构件Ｂ之间的角速度之比；４为??构件Ｅ固定时构件Ａ和构件Ｂ之间的角速度之比。依照公式（２－１０）得出本结构??中相应的变形关系式和带入公式（２－８）可得??４＝４＋４０－４）?（２－ｉｄ??继续将和４?＝卜４带入公式（２－９）可得丫－５传动的传动比公式为??（２－１２）??其中，匕为单元Ａ，构件Ｂ固定时，输入构件Ａ和辅助构件ｄ的转速之比；??匕为单元Ａ２构件Ｂ固定时，辅助构件ｄ和构件Ｅ的传动比。显然，系统的传动??比与两参数匕和匕有关。因尺寸和强度要求，在工程上行星排特性参数Ｐ的范围??一般取［３，８］，据表３－１可知，每级两运动构件的传动比的最小值为－Ｐ，最大值为１＋Ｐ，??易得４ｅ［＿８，９］。??較．??４Ｕ代动比丨２?４Ｕ代动??图２－２分流型结构总传动比与两单元传动比关系图??令图２－２为两级分流型行星传动机构的总传动比ｉ与两单元传??动比！１、Ｕ之间的关系图像。由图可知总传动比的绝对值随两单元传动比绝对值??的增大而增大，进一步计算，在Ｐｅ［３，８］，其传动比范围为［－８０，?７３］。??２．３．３功率合流型机构的传动比分析??类似的，对于合流型机构（５－Ｙ传动），在传动单元＾中，构件Ａ、Ｂ、ｄ的??基本关系式为??１１??
【参考文献】：
期刊论文
[1]周转轮系功率流与传动效率分析的简化方法[J]. 薛会玲,刘更,杨小辉. 机械传动. 2017(01)
[2]带有圆锥齿轮的复合行星传动功率流与传动效率分析[J]. 胡青春,李剑英,段福海. 机械工程学报. 2015(21)
[3]多行星排齿轮变速机构构型及效率研究[J]. 许爱芬,贾巨民,温秉权,李德发,王驰. 机械传动. 2014(12)
[4]卡-32共轴式旋翼直升机传动系统的循环功率流分析[J]. 徐步算,李英明,单建平,张德胜. 机械传动. 2014(10)
[5]封闭行星齿轮传动的设计研究[J]. 饶振刚. 传动技术. 2014(03)
[6]行星差动轮系功率分流和传动比的内在规律及速算法[J]. 冯仲. 机械传动. 2012(12)
[7]弧齿锥齿轮行星机构的传动比与效率的计算[J]. 常巧红,魏冰阳,刘华伟,尚怀国,武浩. 机械传动. 2012(11)
[8]封闭式行星轮系功率流判别的键合图法[J]. 李庆凯,唐德威,姜生元,邓宗全. 北京航空航天大学学报. 2012(09)
[9]多级2K-H行星减速器设计系统的开发[J]. 叶红朝,孙毅,屠立. 机械设计与制造. 2012(07)
[10]变风载下风力发电机齿轮传动系统动力学特性研究[J]. 秦大同,田苗苗,杨军. 太阳能学报. 2012(02)
博士论文
[1]功率分流式行星齿轮传动系统建模及动态特性研究[D]. 张丽娜.山东大学 2017
硕士论文
[1]微型汽车变速器传动效率的影响因素分析及试验研究[D]. 高勇.武汉理工大学 2013
[2]风力发电机增速机构动力学分析[D]. 白俊峰.沈阳工业大学 2012
[3]多兆瓦级风力发电机行星齿轮箱的研究和行星齿轮的有限元分析[D]. 赵琴.新疆农业大学 2009
本文编号：2956418
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