【摘要】：采用虛擬樣機技術(shù),以實驗臺太陽輪正常、裂紋、斷齒情況下的單級行星齒輪箱為參考對象,分別建立其剛?cè)狁詈夏Ｐ筒⑦M行動力學仿真,通過對比仿真結(jié)果與實驗結(jié)果來驗證仿真模型的正確性。模型驗證成功之后,系統(tǒng)地仿真并研究了太陽輪不同程度裂紋、不同程度斷齒、裂紋與斷齒混合故障條件下行星齒輪箱的振動特性。具體工作內(nèi)容如下。(1)應用Adams軟件建立了可從箱體表面提取振動加速度信號的行星齒輪箱剛?cè)狁詈戏抡婺Ｐ汀Ｍㄟ^構(gòu)造一種新參數(shù)“轉(zhuǎn)速—傳動比相對誤差向量的�！眮磉x取仿真模型的接觸參數(shù),并且應用MD圖判斷了仿真模型的運動學性能。最后,通過對比仿真與實驗信號的頻譜圖,驗證了行星齒輪箱剛?cè)狁詈戏抡婺Ｐ偷恼_性。(2)以實驗臺行星齒輪箱太陽輪裂紋故障為研究對象,基于Adams建立并仿真計算了與實驗臺太陽輪裂紋故障程度相同的故障模型及太陽輪不同程度裂紋故障模型。提出了邊頻帶頻率結(jié)構(gòu)相似度γ指標,并應用此指標對太陽輪裂紋故障模型進行驗證,通過比較仿真信號與實驗信號,得到γ=64.5%㧐50.0%,從而驗證了裂紋故障仿真模型的有效性。最后,研究了不同程度裂紋故障的時域、頻域振動特性,并在時域振動特性基礎上分析總結(jié)了各時域指標隨裂紋故障程度變化的規(guī)律。(3)基于實驗臺行星齒輪箱太陽輪的斷裂形式,建立并仿真計算了與實驗臺太陽輪斷齒程度相同的故障模型及太陽輪不同程度斷齒的故障模型。在太陽輪斷齒故障模型驗證方面,對比仿真信號和實驗信號,得到γ=77.1%㧐50.0%,驗證了斷齒故障仿真模型的有效性。對不同程度斷齒故障的振動特性進行了研究,獲得了不同程度斷齒故障下的時域與頻域振動特性,并歸納了各時域指標隨斷齒故障程度變化的規(guī)律。(4)基于太陽輪的90.0%裂紋故障模型與不同程度的斷齒故障模型,建立了6種裂紋與斷齒混合的故障模型,并依次命名為模型1至模型6。對這6種混合故障模型進行了動力學仿真計算,得到下述結(jié)論:1)混合故障模型的振動加速度最大幅值隨著模型號的增加而增加。2)分析總結(jié)了各時域指標隨模型1至模型6變化的規(guī)律。3)嚙合頻率處的幅值隨著模型號的增加而增加。輪齒在已有90.0%裂紋故障故障條件下,輪齒折斷一半和全折斷時對系統(tǒng)的影響較大。
【學位授予單位】：安徽工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TH132.425
【圖文】：

都是對仿真信號在整個時間段內(nèi)取平均值，很難無明顯波動。此外，學者們主要是將模型嚙合力、角加速面振動加速度信號，與實驗臺箱體振動加速度信號頻譜圖易見的。點及問題，本章擬以美國 SpectraQuest 公司設計的 DDS象，首先，基于實驗臺的行星齒輪箱，建立可從箱體表面行星齒輪箱剛?cè)狁詈戏抡婺Ｐ�，其次，�?gòu)建一個新參數(shù)來從而克服單一參量反映轉(zhuǎn)速、傳動比相對誤差的局限性。學性能，以期達到新參數(shù)優(yōu)化模型的效果。最后通過對比速度信號分析結(jié)果，驗證模型。行星齒輪箱簡介準確建模之前需要先熟悉DDS實驗臺(Drivetrain Dynami 所示的物理模型是美國 SpectraQuest 公司設計研發(fā)的 DD電機轉(zhuǎn)速表

圖 2.2 行星齒輪箱構(gòu)型圖見，DDS 實驗臺行星齒輪箱的傳動過程可總結(jié)為入軸與太陽輪通過鍵連接從而實現(xiàn)太陽輪的圓周行傳動。行星輪比較特殊，在運動過程中既自轉(zhuǎn)又的端蓋上，行星架與行星輪之間安裝有軸承，進而固定，輸出扭矩。的實驗臺圖紙，對行星齒輪箱其他的未知參數(shù)進行齒輪箱齒輪技術(shù)參數(shù)。表 2-1 齒輪技術(shù)參數(shù)齒輪 太陽輪 行星輪 內(nèi)模數(shù)/mm 1 1 齒數(shù)/個 28 36 1齒寬/mm 10 10 壓力角/° 20 20

.1 行星齒輪箱三維建模行星齒輪箱三維建模過程中，通常會對復雜的零部件、結(jié)構(gòu)進行簡化，簡化仿真結(jié)果影響小或無影響。簡化目的在于降低建模難度、方便研究行星齒輪性和提高計算效率。本文對行星齒輪箱建模做出了以下假設和簡化：a)忽略構(gòu)件間的裝配間隙、嚙合間隙和制造誤差。b)簡化對仿真結(jié)果影響小的密封、平鍵等次要構(gòu)件，軸承簡化為相同體積、相同質(zhì)量的圓柱體[56]。c)使用 U的 GC 工具箱模塊建立齒輪模型時，其精度有誤差，故需將 4 個行星輪視為星輪。行星齒輪箱模型中各個零部件裝配在一起并具有確定運動關系才可進行動。裝配前需要確定各個部件之間的約束關系，裝配過程最主要的難點是太陽輪、行星輪與內(nèi)齒圈之間的準確裝配。本文通過使用 GC 工具箱，進行齒輪及建立齒輪嚙合關系，其他零部件則依據(jù)彼此間的位置關系進行裝配。模型之后，檢查各個部件間的干涉情況，若有干涉，需將其消除。圖 2.3 為單級箱爆炸圖，清晰地展示了各零部件間的裝配關系。圖 2.4 是箱體與傳動系統(tǒng)圖，說明了行星齒輪箱主要是由傳動系統(tǒng)和箱體等組成。箱體行星架及輸出軸

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本文編號：2802920