人字齒行星減速器膜片式柔性行星架設(shè)計(jì)與均載特性分析
發(fā)布時(shí)間:2021-01-07 12:16
為提高人字齒行星減速器的均載性能,提出了一種新型膜片式柔性行星架的設(shè)計(jì)思路,并通過有限元分析,對(duì)比了不同參數(shù)方案。通過ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)對(duì)人字齒行星減速器進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真,提取各齒輪副嚙合力,并由此計(jì)算出各行星輪均載系數(shù),驗(yàn)證采用膜片式柔性行星架對(duì)兩級(jí)行星輪系均載性能的影響。分析結(jié)果證明,采用新型膜片式柔性行星架可以有效提高均載性能。
【文章來源】:機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2020,19(08)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
人字齒行星減速器機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
為提高行星齒輪的均載性能,美國齒輪制造協(xié)會(huì)在6123—B—2006[8]標(biāo)準(zhǔn)中提出了19種方法,可以歸結(jié)為: 1)提高構(gòu)件制造安裝精度; 2)一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件徑向浮動(dòng); 3)一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件的彈性變形。其中構(gòu)件的彈性變形包括齒圈或太陽輪單一構(gòu)件的彈性變形、齒圈與太陽輪兩者同時(shí)彈性變形、行星齒輪支撐軸的彈性變形、行星架的彈性變形。減速器原方案中行星架為剛性行星架,本文設(shè)計(jì)一種新型的柔性行星架,將現(xiàn)有的剛性行星架設(shè)計(jì)成膜片形式,每層膜片之間以墊片相隔,從而增加其彈性變形能力,如圖2所示。為了使行星架具有傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)的功能以及較大的軸向變形能力,要求柔性行星架具有較大的周向剛度和較小的軸向剛度。對(duì)不同膜片厚度、不同膜片數(shù)量的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有限元分析。將帶有行星輪軸的行星架模型導(dǎo)入ANSYS有限元軟件,對(duì)行星架中心質(zhì)量點(diǎn)與行星架花鍵區(qū)域施加耦合,添加扭矩,以此模擬行星輪系的負(fù)載,根據(jù)減速器額定運(yùn)行工況,第一級(jí)輸出扭矩約為80 N·m;對(duì)行星輪軸與轉(zhuǎn)臂軸承接觸區(qū)域施加約束,模擬轉(zhuǎn)臂軸承對(duì)行星輪軸的支撐作用,生成有限元模型,如圖3所示。
求解有限元模型,分別提取代表行星架軸向、周向剛度的軸向和扭轉(zhuǎn)方向變形結(jié)果如圖4所示,得到不同膜片厚度、不同膜片數(shù)量的行星架最大變形結(jié)果見表2。圖4 行星架扭轉(zhuǎn)方向和軸向位移云圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]嚙合相位對(duì)人字齒行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)均載的影響[J]. 張霖霖,朱如鵬. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]基于ADAMS仿真驅(qū)動(dòng)的8MW風(fēng)電齒輪箱均載設(shè)計(jì)[J]. 董惠敏,夏永,李亞美,于天龍,王德倫,邱峻. 機(jī)械傳動(dòng). 2015(07)
[3]嚙合誤差對(duì)復(fù)合行星輪系動(dòng)態(tài)均載特性的影響[J]. 巫世晶,彭則明,王曉筍,朱偉林,李洪武,潛波,程燕. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[4]柔性銷軸式風(fēng)電齒輪箱行星傳動(dòng)均載研究[J]. 徐向陽,朱才朝,劉懷舉,馬飛,李光福. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(11)
[5]基于間隙浮動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)靜力學(xué)均載分析[J]. 李陽,劉光磊,劉更,李應(yīng)生,蔣立冬. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2009(08)
[6]齒輪輪齒接觸力仿真研究[J]. 黃澤平,馬吉?jiǎng)?吳大林. 機(jī)械傳動(dòng). 2007(02)
[7]齒輪嚙合力仿真計(jì)算的參數(shù)選取研究[J]. 龍凱,程穎. 計(jì)算機(jī)仿真. 2002(06)
博士論文
[1]考慮制造誤差的人字齒行星傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性及動(dòng)態(tài)均載研究[D]. 任菲.重慶大學(xué) 2015
本文編號(hào):2962541
【文章來源】:機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2020,19(08)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
人字齒行星減速器機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖
為提高行星齒輪的均載性能,美國齒輪制造協(xié)會(huì)在6123—B—2006[8]標(biāo)準(zhǔn)中提出了19種方法,可以歸結(jié)為: 1)提高構(gòu)件制造安裝精度; 2)一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件徑向浮動(dòng); 3)一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件的彈性變形。其中構(gòu)件的彈性變形包括齒圈或太陽輪單一構(gòu)件的彈性變形、齒圈與太陽輪兩者同時(shí)彈性變形、行星齒輪支撐軸的彈性變形、行星架的彈性變形。減速器原方案中行星架為剛性行星架,本文設(shè)計(jì)一種新型的柔性行星架,將現(xiàn)有的剛性行星架設(shè)計(jì)成膜片形式,每層膜片之間以墊片相隔,從而增加其彈性變形能力,如圖2所示。為了使行星架具有傳遞扭矩和運(yùn)動(dòng)的功能以及較大的軸向變形能力,要求柔性行星架具有較大的周向剛度和較小的軸向剛度。對(duì)不同膜片厚度、不同膜片數(shù)量的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有限元分析。將帶有行星輪軸的行星架模型導(dǎo)入ANSYS有限元軟件,對(duì)行星架中心質(zhì)量點(diǎn)與行星架花鍵區(qū)域施加耦合,添加扭矩,以此模擬行星輪系的負(fù)載,根據(jù)減速器額定運(yùn)行工況,第一級(jí)輸出扭矩約為80 N·m;對(duì)行星輪軸與轉(zhuǎn)臂軸承接觸區(qū)域施加約束,模擬轉(zhuǎn)臂軸承對(duì)行星輪軸的支撐作用,生成有限元模型,如圖3所示。
求解有限元模型,分別提取代表行星架軸向、周向剛度的軸向和扭轉(zhuǎn)方向變形結(jié)果如圖4所示,得到不同膜片厚度、不同膜片數(shù)量的行星架最大變形結(jié)果見表2。圖4 行星架扭轉(zhuǎn)方向和軸向位移云圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]嚙合相位對(duì)人字齒行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)均載的影響[J]. 張霖霖,朱如鵬. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(11)
[2]基于ADAMS仿真驅(qū)動(dòng)的8MW風(fēng)電齒輪箱均載設(shè)計(jì)[J]. 董惠敏,夏永,李亞美,于天龍,王德倫,邱峻. 機(jī)械傳動(dòng). 2015(07)
[3]嚙合誤差對(duì)復(fù)合行星輪系動(dòng)態(tài)均載特性的影響[J]. 巫世晶,彭則明,王曉筍,朱偉林,李洪武,潛波,程燕. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(03)
[4]柔性銷軸式風(fēng)電齒輪箱行星傳動(dòng)均載研究[J]. 徐向陽,朱才朝,劉懷舉,馬飛,李光福. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2014(11)
[5]基于間隙浮動(dòng)的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)靜力學(xué)均載分析[J]. 李陽,劉光磊,劉更,李應(yīng)生,蔣立冬. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2009(08)
[6]齒輪輪齒接觸力仿真研究[J]. 黃澤平,馬吉?jiǎng)?吳大林. 機(jī)械傳動(dòng). 2007(02)
[7]齒輪嚙合力仿真計(jì)算的參數(shù)選取研究[J]. 龍凱,程穎. 計(jì)算機(jī)仿真. 2002(06)
博士論文
[1]考慮制造誤差的人字齒行星傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性及動(dòng)態(tài)均載研究[D]. 任菲.重慶大學(xué) 2015
本文編號(hào):2962541
本文鏈接:http://sikaile.net/jixiegongchenglunwen/2962541.html
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