LK500型頂驅傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性分析
發(fā)布時間:2022-01-12 07:03
為了更好地解決頂驅裝置傳動系統(tǒng)在特殊工況下運行不平穩(wěn)的問題,以LK500型頂驅為研究對象,對其傳動系統(tǒng)的實時動態(tài)特性進行分析.建立傳動系統(tǒng)的三維模型及齒輪軸大齒輪的有限元模型,借助Ansys-Workbench分析軟件對齒輪軸大齒輪進行模態(tài)分析及諧響應分析,應用ADAMS分析了齒輪軸柔性對齒輪副嚙合力、嚙合誤差的影響.結果表明:要使傳動系統(tǒng)能夠更加平穩(wěn)運行,避免發(fā)生共振,系統(tǒng)激勵的頻率應盡量避開齒輪的固有頻率;齒輪軸為柔性軸時對輪齒間的嚙合力影響較小,嚙合誤差較大,使系統(tǒng)產生振動,影響運行平穩(wěn)性.仿真結果為研究頂驅齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)性能及優(yōu)化設計提供了參考.
【文章來源】:蘭州理工大學學報. 2020,46(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
傳動系統(tǒng)結構簡圖
將建立的傳動系統(tǒng)齒輪軸大齒輪保存成IGES格式導入ANSYS Workbench,然后定義材料參數(shù)及網格劃分并最終建立齒輪軸大齒輪有限元模型.材料采用線彈性各向同性材料40GrNiMo合金結構鋼,采用退火處理使其具有很高的強度和韌性,彈性模量為205GN/m2,泊松比u=0.285,質量密度ρ=7 850kg/m3.采用自由網格劃分,節(jié)點數(shù)量為16420,單元數(shù)量為8 655[6].2 齒輪軸大齒輪動態(tài)特性分析
通過對齒輪軸大齒輪進行諧響應分析,由圖4可知,齒輪軸大齒輪x向位移較小,y向位移較大.x向位移峰值受振動頻率影響較大,且呈現(xiàn)周期性變化趨勢.在一個周期內,x向位移的幅值先減小,直到減小到最小峰值再逐漸增大,當幅值達到最小或最大峰值時,齒輪都會產生波動.y向位移則隨著振動頻率的增大不斷減。鐖D4所示,當振動頻率約為1 200Hz時,y向位移發(fā)生突變,此時齒輪發(fā)生強烈的波動.因此為提高系統(tǒng)的平穩(wěn)性,系統(tǒng)激勵的頻率還應該避開齒輪產生波動的峰值頻率.圖4 頻率-位移曲線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]風電齒輪箱傳動系統(tǒng)的振動特性分析[J]. 安宗文,陳川,劉波. 蘭州理工大學學報. 2017(06)
[2]二階連續(xù)漸開線變截面渦旋盤的諧響應分析[J]. 劉濤,李國立. 蘭州理工大學學報. 2016(04)
[3]減速器直齒圓柱齒輪有限元模態(tài)分析[J]. 王彥軍,魏煒. 機械工程與自動化. 2015(04)
[4]軸承及箱體剛度對傳動系統(tǒng)動態(tài)特性的影響[J]. 胥良,史春寶,龍威. 機械傳動. 2015(07)
[5]箱體結構柔性對變速箱動態(tài)特性的影響分析[J]. 何暢然,賀敬良,何渠. 組合機床與自動化加工技術. 2015(05)
[6]齒輪綜合嚙合誤差計算方法及對系統(tǒng)振動的影響[J]. 常樂浩,劉更,吳立言. 機械工程學報. 2015(01)
[7]齒輪箱耦合系統(tǒng)三維接觸非線性動態(tài)特性仿真[J]. 梁明軒,袁惠群,李巖,于印鑫. 東北大學學報(自然科學版). 2014(01)
[8]基于剛柔耦合動力學的齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)特性[J]. 符升平,項昌樂,姚壽文,武景燕. 吉林大學學報(工學版). 2011(02)
本文編號:3584332
【文章來源】:蘭州理工大學學報. 2020,46(04)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
傳動系統(tǒng)結構簡圖
將建立的傳動系統(tǒng)齒輪軸大齒輪保存成IGES格式導入ANSYS Workbench,然后定義材料參數(shù)及網格劃分并最終建立齒輪軸大齒輪有限元模型.材料采用線彈性各向同性材料40GrNiMo合金結構鋼,采用退火處理使其具有很高的強度和韌性,彈性模量為205GN/m2,泊松比u=0.285,質量密度ρ=7 850kg/m3.采用自由網格劃分,節(jié)點數(shù)量為16420,單元數(shù)量為8 655[6].2 齒輪軸大齒輪動態(tài)特性分析
通過對齒輪軸大齒輪進行諧響應分析,由圖4可知,齒輪軸大齒輪x向位移較小,y向位移較大.x向位移峰值受振動頻率影響較大,且呈現(xiàn)周期性變化趨勢.在一個周期內,x向位移的幅值先減小,直到減小到最小峰值再逐漸增大,當幅值達到最小或最大峰值時,齒輪都會產生波動.y向位移則隨著振動頻率的增大不斷減。鐖D4所示,當振動頻率約為1 200Hz時,y向位移發(fā)生突變,此時齒輪發(fā)生強烈的波動.因此為提高系統(tǒng)的平穩(wěn)性,系統(tǒng)激勵的頻率還應該避開齒輪產生波動的峰值頻率.圖4 頻率-位移曲線
【參考文獻】:
期刊論文
[1]風電齒輪箱傳動系統(tǒng)的振動特性分析[J]. 安宗文,陳川,劉波. 蘭州理工大學學報. 2017(06)
[2]二階連續(xù)漸開線變截面渦旋盤的諧響應分析[J]. 劉濤,李國立. 蘭州理工大學學報. 2016(04)
[3]減速器直齒圓柱齒輪有限元模態(tài)分析[J]. 王彥軍,魏煒. 機械工程與自動化. 2015(04)
[4]軸承及箱體剛度對傳動系統(tǒng)動態(tài)特性的影響[J]. 胥良,史春寶,龍威. 機械傳動. 2015(07)
[5]箱體結構柔性對變速箱動態(tài)特性的影響分析[J]. 何暢然,賀敬良,何渠. 組合機床與自動化加工技術. 2015(05)
[6]齒輪綜合嚙合誤差計算方法及對系統(tǒng)振動的影響[J]. 常樂浩,劉更,吳立言. 機械工程學報. 2015(01)
[7]齒輪箱耦合系統(tǒng)三維接觸非線性動態(tài)特性仿真[J]. 梁明軒,袁惠群,李巖,于印鑫. 東北大學學報(自然科學版). 2014(01)
[8]基于剛柔耦合動力學的齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)特性[J]. 符升平,項昌樂,姚壽文,武景燕. 吉林大學學報(工學版). 2011(02)
本文編號:3584332
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