【摘要】：行星齒輪系作為一種有著效率高、體積小、重量輕等諸多優(yōu)點的傳動機構(gòu),在直升機變速箱、風(fēng)力發(fā)電增速箱以及工程機械等機械裝備中得到了廣泛應(yīng)用。但由于其多在風(fēng)沙、潮濕、低速重載等惡劣環(huán)境中工作,常會導(dǎo)致其太陽輪等重要部件出現(xiàn)輪齒齒根疲勞斷裂、缺齒、點蝕損傷等故障,造成重大損失。因而,對行星齒輪系齒輪損傷動力學(xué)模型的研究,將會對行星齒輪箱故障預(yù)測和診斷起到有效的指導(dǎo)作用。本文對行星齒輪系損傷動力學(xué)模型進行了研究和分析。文章從行星輪系的結(jié)構(gòu)特點著手,研究了國內(nèi)外相關(guān)動力學(xué)模型,并使用集中質(zhì)量法對典型2K-H型行星齒輪系建立考慮時變嚙合剛度和嚙合間隙等非線性因素的純扭轉(zhuǎn)動力學(xué)模型。然后通過分析系統(tǒng)參數(shù)對動力學(xué)模型的影響,確定以剛度的變化作為切入點,研究行星輪系損傷動力學(xué)模型。接下來,本文通過使用能量法來計算齒輪嚙合剛度,結(jié)合齒輪典型損傷的特點,重點分析研究了齒輪齒根裂紋、缺齒和點蝕損傷對齒輪副時變嚙合剛度的影響,以此得到損傷齒輪副時變嚙合剛度模型。最后得到行星齒輪系齒輪損傷的動力學(xué)模型,進而通過MATLAB軟件求解并仿真,對仿真信號進行典型故障的特征分析,得到不同損傷的信號特征。
[Abstract]:As a transmission mechanism with many advantages such as high efficiency, small volume and light weight, planetary gear system has been widely used in helicopter gearbox, wind power growth box, construction machinery and other mechanical equipment. However, due to its work in the harsh environment such as wind and sand, humidity, low speed and heavy load, it often leads to fatigue fracture, tooth loss, pitting damage and so on in the important parts such as sun wheel, which results in great losses. Therefore, the research on the dynamic model of planetary gear damage will play an effective guiding role in the fault prediction and diagnosis of planetary gear box. In this paper, the damage dynamics model of planetary gear system is studied and analyzed. Based on the structural characteristics of planetary gear trains, this paper studies the relevant dynamic models at home and abroad. A pure torsional dynamic model considering nonlinear factors such as time-varying meshing stiffness and meshing clearance is established for typical 2K-H planetary gear system by means of lumped mass method. Then, by analyzing the influence of system parameters on the dynamic model, the damage dynamic model of planetary gear train is studied with the change of stiffness as the starting point. Then, this paper uses energy method to calculate the gear meshing stiffness. Combining with the characteristic of gear typical damage, the influence of tooth root crack, tooth failure and pitting damage on the gear pair's time-varying meshing stiffness is analyzed. The time-varying meshing stiffness model of damaged gear pair is obtained. Finally, the dynamic model of the planetary gear system gear damage is obtained, and then solved and simulated by MATLAB software, the characteristic of the typical fault of the simulation signal is analyzed, and the signal characteristics of different damage are obtained.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.41

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本文編號：2241549