多柔性支撐行星齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)均載研究
發(fā)布時間:2021-01-28 03:21
課題來源于國家自然科學(xué)基金項目“超大功率多行星輪柔性銷軸風(fēng)電齒輪箱均載機理及構(gòu)型研究”(51405048)。行星傳動系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量小、承載能力強、能量密度高、傳動效率高、傳動比大、抗沖擊振動能力強等諸多優(yōu)勢。作為傳動重要部件的行星齒輪系統(tǒng)向著兆瓦級的大功率方向逐漸發(fā)展,行星齒輪所承受的載荷也隨之不斷增大。載荷在行星齒輪系統(tǒng)中是否均勻分配將直接影響行星齒輪系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和工作壽命。因此研究不同影響因素作用下行星齒輪系統(tǒng)均載性能變化情況具有重要理論意義和工程實用價值。論文基于齒輪嚙合原理、輪齒接觸分析、摩擦學(xué)、傳熱學(xué)、系統(tǒng)非線性動力學(xué)等理論,使用理論分析、有限元等方式,對行星齒輪系統(tǒng)運行過程中,諸如系統(tǒng)中位置誤差大小、系統(tǒng)支撐剛度、輸入載荷大小、系統(tǒng)構(gòu)件變形情況等影響因素對系統(tǒng)均載性能造成影響進行理論分析并進行試驗驗證。論文主要研究內(nèi)容如下:1考慮行星齒輪系統(tǒng)中存在的摩擦和熱影響,確定系統(tǒng)中嚙合相位、摩擦力矩、嚙合剛度對系統(tǒng)的影響方式,并建立考慮以上影響因素的系統(tǒng)動力學(xué)分析模型。進一步,對動力學(xué)模型求解方法進行研究。2基于模型對行星齒輪傳動系統(tǒng)進行參數(shù)識別,提取系統(tǒng)中由摩擦產(chǎn)生的...
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
多浮動體2K
圖 2-2 行星齒輪系統(tǒng)各部件運動及變形關(guān)系圖示各符號定義為:ovw為行星輪動坐標(biāo);ny 為行星齒輪系統(tǒng)中第 n 個行星輪的相角,且 2 ( 1)ny = pn - N,其中 N 表示行星齒輪系統(tǒng)中行星輪總數(shù);sna 、rna分別為太陽輪與行星輪嚙合角以及內(nèi)齒圈與行星輪嚙合角。ui(i=s,r,n,c)為太陽輪、內(nèi)齒圈、行星輪、行星架的角位移折算到圓周上的線位移。則系統(tǒng)中太陽輪與行星輪、內(nèi)齒圈與行星輪嚙合彈性變形協(xié)調(diào)關(guān)系如下:cos sin sin cos( )spi s sn s sn n sn n sn s n sd = y y - x y - v a - w a+ u + u + e c(2.9)cos sin sin cos( )pir r rn r rn n rn n rn r n rd = y y - x y + v a - w a+ u - u + e c(2.10)式中:第 n 個行星輪夾角分別通過后式表達(dá)sn n sny = y - a,rn n rny = y + a;( )se c 、 ( )re c ——為太陽輪與行星輪嚙合及內(nèi)齒圈與行星輪嚙合的傳遞誤差。行星輪軸徑向與切向支撐壓縮變形為:sin cospiv c n c n nd = y y + x y-v(2.11)
圖 2-3 行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)模型其中,內(nèi)齒圈固定,行星架輸入,太陽輪輸出。各符號的含義為:cw 為輸入轉(zhuǎn)速;spik 、pirk 分別是太陽輪與行星輪外嚙合副和行星輪與內(nèi)齒圈在包含熱變形情況下的嚙合剛度函數(shù);sk 、rk 、ck 分別為太陽輪、內(nèi)齒架的支撐剛度;tsk 、trk 、tck 分別為太陽輪、內(nèi)齒圈、行星架的圓周扭轉(zhuǎn)剛、pirC 分別是太陽輪與行星輪外嚙合副和行星輪與內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合副的嚙合、rC 、cC 分別為太陽輪、內(nèi)齒圈、行星架的支撐阻尼;tsC 、trC 、tcC 分別、內(nèi)齒圈、行星架的圓周扭轉(zhuǎn)阻尼;pbk 為行星輪的支撐剛度;pbC 為行撐阻尼。齒輪副的阻尼影響因素很多,不易準(zhǔn)確求得,本文取常值處理,嚙合阻尼尼按式 2.13 計算:2 21 22 21 1 2 22nnk R RCR I R I=l+(2.:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]計及齒面摩擦的直齒輪動力學(xué)分析[J]. 張靖,陳兵奎,康傳章,吳長鴻. 振動與沖擊. 2012(21)
[2]大功率船用齒輪箱系統(tǒng)熱彈耦合分析[J]. 朱才朝,陸波,徐向陽,劉偉輝,寧杰. 船舶力學(xué). 2011(08)
[3]大功率船用齒輪箱系統(tǒng)耦合非線性動態(tài)特性研究[J]. 朱才朝,陸波,宋朝省,徐向陽. 機械工程學(xué)報. 2009(09)
[4]行星傳動動態(tài)均載特性分析[J]. 陸俊華,朱如鵬,靳廣虎. 機械工程學(xué)報. 2009(05)
[5]兆瓦級風(fēng)力機齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)分析與優(yōu)化[J]. 秦大同,古西國,王建宏,劉建國. 重慶大學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[6]形狀因素對精密技術(shù)中零件熱變形的影響[J]. 羅哉,費業(yè)泰. 機械工程學(xué)報. 2009(01)
[7]基于動力學(xué)和可靠性的風(fēng)力發(fā)電齒輪傳動系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計[J]. 秦大同,邢子坤,王建宏. 機械工程學(xué)報. 2008(07)
[8]一種改進的齒輪非線性動力學(xué)模型[J]. 唐進元,陳思雨,鐘掘. 工程力學(xué). 2008(01)
[9]非對稱齒廓漸開線齒輪傳動的熱分析[J]. 肖望強,李威,韓建友. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2006(12)
[10]溫度變化對圓柱齒輪齒形的影響[J]. 李桂華,費業(yè)泰. 機械設(shè)計. 2005(02)
博士論文
[1]高可靠性行星齒輪傳動設(shè)計技術(shù)及均載研究[D]. 尚珍.機械科學(xué)研究總院 2009
[2]基于熱彈耦合大功率船用齒輪箱動態(tài)特性研究[D]. 陸波.重慶大學(xué) 2009
本文編號:3004264
【文章來源】:重慶交通大學(xué)重慶市
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
多浮動體2K
圖 2-2 行星齒輪系統(tǒng)各部件運動及變形關(guān)系圖示各符號定義為:ovw為行星輪動坐標(biāo);ny 為行星齒輪系統(tǒng)中第 n 個行星輪的相角,且 2 ( 1)ny = pn - N,其中 N 表示行星齒輪系統(tǒng)中行星輪總數(shù);sna 、rna分別為太陽輪與行星輪嚙合角以及內(nèi)齒圈與行星輪嚙合角。ui(i=s,r,n,c)為太陽輪、內(nèi)齒圈、行星輪、行星架的角位移折算到圓周上的線位移。則系統(tǒng)中太陽輪與行星輪、內(nèi)齒圈與行星輪嚙合彈性變形協(xié)調(diào)關(guān)系如下:cos sin sin cos( )spi s sn s sn n sn n sn s n sd = y y - x y - v a - w a+ u + u + e c(2.9)cos sin sin cos( )pir r rn r rn n rn n rn r n rd = y y - x y + v a - w a+ u - u + e c(2.10)式中:第 n 個行星輪夾角分別通過后式表達(dá)sn n sny = y - a,rn n rny = y + a;( )se c 、 ( )re c ——為太陽輪與行星輪嚙合及內(nèi)齒圈與行星輪嚙合的傳遞誤差。行星輪軸徑向與切向支撐壓縮變形為:sin cospiv c n c n nd = y y + x y-v(2.11)
圖 2-3 行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)模型其中,內(nèi)齒圈固定,行星架輸入,太陽輪輸出。各符號的含義為:cw 為輸入轉(zhuǎn)速;spik 、pirk 分別是太陽輪與行星輪外嚙合副和行星輪與內(nèi)齒圈在包含熱變形情況下的嚙合剛度函數(shù);sk 、rk 、ck 分別為太陽輪、內(nèi)齒架的支撐剛度;tsk 、trk 、tck 分別為太陽輪、內(nèi)齒圈、行星架的圓周扭轉(zhuǎn)剛、pirC 分別是太陽輪與行星輪外嚙合副和行星輪與內(nèi)齒圈內(nèi)嚙合副的嚙合、rC 、cC 分別為太陽輪、內(nèi)齒圈、行星架的支撐阻尼;tsC 、trC 、tcC 分別、內(nèi)齒圈、行星架的圓周扭轉(zhuǎn)阻尼;pbk 為行星輪的支撐剛度;pbC 為行撐阻尼。齒輪副的阻尼影響因素很多,不易準(zhǔn)確求得,本文取常值處理,嚙合阻尼尼按式 2.13 計算:2 21 22 21 1 2 22nnk R RCR I R I=l+(2.:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]計及齒面摩擦的直齒輪動力學(xué)分析[J]. 張靖,陳兵奎,康傳章,吳長鴻. 振動與沖擊. 2012(21)
[2]大功率船用齒輪箱系統(tǒng)熱彈耦合分析[J]. 朱才朝,陸波,徐向陽,劉偉輝,寧杰. 船舶力學(xué). 2011(08)
[3]大功率船用齒輪箱系統(tǒng)耦合非線性動態(tài)特性研究[J]. 朱才朝,陸波,宋朝省,徐向陽. 機械工程學(xué)報. 2009(09)
[4]行星傳動動態(tài)均載特性分析[J]. 陸俊華,朱如鵬,靳廣虎. 機械工程學(xué)報. 2009(05)
[5]兆瓦級風(fēng)力機齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)分析與優(yōu)化[J]. 秦大同,古西國,王建宏,劉建國. 重慶大學(xué)學(xué)報. 2009(04)
[6]形狀因素對精密技術(shù)中零件熱變形的影響[J]. 羅哉,費業(yè)泰. 機械工程學(xué)報. 2009(01)
[7]基于動力學(xué)和可靠性的風(fēng)力發(fā)電齒輪傳動系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計[J]. 秦大同,邢子坤,王建宏. 機械工程學(xué)報. 2008(07)
[8]一種改進的齒輪非線性動力學(xué)模型[J]. 唐進元,陳思雨,鐘掘. 工程力學(xué). 2008(01)
[9]非對稱齒廓漸開線齒輪傳動的熱分析[J]. 肖望強,李威,韓建友. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2006(12)
[10]溫度變化對圓柱齒輪齒形的影響[J]. 李桂華,費業(yè)泰. 機械設(shè)計. 2005(02)
博士論文
[1]高可靠性行星齒輪傳動設(shè)計技術(shù)及均載研究[D]. 尚珍.機械科學(xué)研究總院 2009
[2]基于熱彈耦合大功率船用齒輪箱動態(tài)特性研究[D]. 陸波.重慶大學(xué) 2009
本文編號:3004264
本文鏈接:http://sikaile.net/jixiegongchenglunwen/3004264.html
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