兩級行星齒輪減速器穩(wěn)健設(shè)計方法的研究
本文關(guān)鍵詞:兩級行星齒輪減速器穩(wěn)健設(shè)計方法的研究
更多相關(guān)文章: 行星齒輪減速器 動力學(xué)模型 固有特性 靈敏度分析法 穩(wěn)健設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計
【摘要】:行星齒輪減速器相對于其他類型的減速器,具有很多優(yōu)點(diǎn)。比如體積小、重量輕、承載能力高、使用壽命長、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪聲低、結(jié)構(gòu)緊湊、傳動比大等特點(diǎn),并可以進(jìn)行功率分流,廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械、建筑機(jī)械、輕工紡織、醫(yī)療器械、儀器儀表、汽車、船舶、兵器和航空航天等工業(yè)部門。但是其工作中的噪聲和振動對整個系統(tǒng)的運(yùn)行精度產(chǎn)生一定的影響。本文針對行星齒輪減速器的動態(tài)特性進(jìn)行了研究,給出了固有頻率及振型,分析了系統(tǒng)固有頻率對動力學(xué)參數(shù)的靈敏度,進(jìn)行了穩(wěn)健優(yōu)化可靠性設(shè)計。主要工作如下:利用集中參數(shù)方法建立了行星齒輪減速器的動力學(xué)模型;給出了系統(tǒng)運(yùn)動微分方程,并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出運(yùn)動微分方程的位移矩陣、質(zhì)量矩陣和剛度矩陣;利用石川法求得了系統(tǒng)等效嚙合剛度;詳細(xì)分析了系統(tǒng)的固有特性,并給出了各階振型圖。對系統(tǒng)進(jìn)行了穩(wěn)健性研究,分析了固有頻率對質(zhì)量的靈敏度和對剛度的靈敏度,通過對參數(shù)靈敏度分析確定設(shè)計參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)性能的影響;確立了系統(tǒng)穩(wěn)健可靠性優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計變量,并建立了基于靈敏度分析的行星傳動穩(wěn)健可靠優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型,采用多目標(biāo)優(yōu)化方法進(jìn)行了優(yōu)化計算,得到了較好的優(yōu)化結(jié)果,從而提高了系統(tǒng)整體質(zhì)量的穩(wěn)健性。
【關(guān)鍵詞】:行星齒輪減速器 動力學(xué)模型 固有特性 靈敏度分析法 穩(wěn)健設(shè)計 優(yōu)化設(shè)計
【學(xué)位授予單位】:河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH132.41
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 緒論8-14
- 1.1 課題研究背景及意義8-10
- 1.1.1 行星齒輪減速器概述8-9
- 1.1.2 穩(wěn)健設(shè)計方法概述9-10
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.2.1 齒輪系統(tǒng)動力學(xué)研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 穩(wěn)健可靠性優(yōu)化設(shè)計的研究現(xiàn)狀11-13
- 1.3 主要研究內(nèi)容13-14
- 第二章 兩級行星齒輪減速器動力學(xué)建模14-24
- 2.1 引言14
- 2.2 行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)模型14-17
- 2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖及主要參數(shù)14-15
- 2.2.2 集中參數(shù)法建立動力學(xué)模型15-17
- 2.3 建立動力學(xué)方程17-21
- 2.3.1 動力學(xué)方程17
- 2.3.2 系數(shù)矩陣17-21
- 2.4 模態(tài)分析法求解系統(tǒng)方程21-23
- 2.4.1 模態(tài)分析法21
- 2.4.2 模態(tài)分析法解方程21-23
- 2.5 本章小結(jié)23-24
- 第三章 行星齒輪減速器固有特性分析24-38
- 3.1 引言24
- 3.2 齒輪嚙合剛度24-30
- 3.2.1 等效嚙合剛度計算24-27
- 3.2.2 時變嚙合剛度建模及計算27-30
- 3.3 系統(tǒng)固有特性分析30-36
- 3.4 本章小結(jié)36-38
- 第四章 兩級行星齒輪系統(tǒng)穩(wěn)健性分析38-50
- 4.1 穩(wěn)健性概述38-41
- 4.2 系統(tǒng)固有頻率對動力學(xué)參數(shù)的靈敏度分析41-47
- 4.2.1 系統(tǒng)固有頻率對剛度的靈敏度42-45
- 4.2.2 系統(tǒng)固有頻率對質(zhì)量的靈敏度45-47
- 4.3 系統(tǒng)固有頻率方差分析47-48
- 4.4 本章小結(jié)48-50
- 第五章 基于靈敏度分析的穩(wěn)健可靠性優(yōu)化設(shè)計50-62
- 5.1 引言50
- 5.2 基于靈敏度分析優(yōu)化方法50-52
- 5.3 行星齒輪傳動設(shè)計指標(biāo)52-55
- 5.3.1 齒面接觸疲勞失效可靠度52-54
- 5.3.2 齒根彎曲疲勞失效可靠度54-55
- 5.4 建立優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型55-61
- 5.4.1 選取優(yōu)化設(shè)計變量55
- 5.4.2 建立行星齒輪傳動優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)55-57
- 5.4.3 建立約束條件57-61
- 5.5 優(yōu)化計算結(jié)果61
- 5.6 本章小結(jié)61-62
- 第六章 結(jié)論62-64
- 參考文獻(xiàn)64-68
- 致謝68
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,本文編號:646112
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