本文關(guān)鍵詞：液力行星齒輪輪系動(dòng)力學(xué)分析

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【摘要】：液力行星齒輪調(diào)速系統(tǒng)主要應(yīng)用于泵和風(fēng)機(jī)的變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié),具有效率高、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn),在電力、冶金、礦山等行業(yè)具有巨大市場潛力。目前國外已經(jīng)對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行長期的設(shè)計(jì)研發(fā),已有多種型號(hào)的成熟產(chǎn)品,而國內(nèi)對(duì)此研究起步較晚,同類產(chǎn)品處于空白,尤其針對(duì)高速大功率應(yīng)用條件下的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究較少。本文通過建立動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型,運(yùn)用轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)軟件SIMPACK對(duì)其進(jìn)行仿真,分析系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性。本文首先介紹了多體動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)基礎(chǔ)理論知識(shí),以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的兩種不同的動(dòng)力學(xué)建模求解理論:拉格朗日法和笛卡爾法,然后簡要闡明了有關(guān)柔性體的建模理論。最后綜述了多體動(dòng)力學(xué)SIMPACK軟件的主要建模要素,及基于SIMPACK軟件的多體系統(tǒng)具體建模流程。本文通過建立液力行星齒輪調(diào)速系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型,分析得到了系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)拓?fù)潢P(guān)系,建立了動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型。描述了系統(tǒng)的關(guān)鍵零件如齒輪、軸承、柔性輸入軸的建模方法,然后模擬實(shí)際工況進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真。通過對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真模擬,得到系統(tǒng)的固有特性、各個(gè)滑動(dòng)軸承油膜的動(dòng)力學(xué)特性和輪系各個(gè)齒輪嚙合力大小變化情況。論文研究工作主要包括以下幾個(gè)方面:分析在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中系統(tǒng)所產(chǎn)生的固有頻率及齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生的激勵(lì)頻率,得到了系統(tǒng)在固有頻率第6階、第28階、第29階、第30階、第45階和第46階時(shí)易發(fā)生共振的結(jié)果,即在變矩器轉(zhuǎn)速比i=0.9的工況下最易產(chǎn)生共振,并對(duì)這七階固有頻率所對(duì)應(yīng)的振型進(jìn)行了描述分析。研究系統(tǒng)各滑動(dòng)軸承油膜的動(dòng)力學(xué)特性,因?yàn)檩斎胼S剛度小所受離心力較大,導(dǎo)致振動(dòng)較大,所以其滑動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的油膜最小油膜厚度和最大油膜壓力比旋轉(zhuǎn)輪系行星輪軸上軸承變化較大。以旋轉(zhuǎn)輪系行星輪軸上軸承為研究對(duì)象,研究了相對(duì)間隙對(duì)滑動(dòng)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的油膜最小油膜厚度和最大油膜壓力的影響。隨著相對(duì)間隙的增大,最小油膜厚度不斷減小,最大油膜壓力不斷增加,而軸承啟動(dòng)時(shí)穩(wěn)定性變差,最終選定3.15‰為最佳相對(duì)間隙。分析研究了傳動(dòng)系統(tǒng)輪系各個(gè)齒輪嚙合力變化規(guī)律,通過比較固定輪系和旋轉(zhuǎn)輪系齒輪嚙合力的不同,得到采用斜齒輪和浮動(dòng)太陽輪結(jié)構(gòu)可以很大程度上的減少嚙合力大小的波動(dòng),增加傳動(dòng)的平穩(wěn)性。
【關(guān)鍵詞】：功率分流 動(dòng)力學(xué)仿真 系統(tǒng)共振 油膜特性 齒輪嚙合
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景和意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 國內(nèi)外對(duì)比分析14-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第2章 多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論17-28
• 2.1 多體系統(tǒng)件建模理論17-23
• 2.1.1 多剛體系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)17-19
• 2.1.2 拉格朗日法19-21
• 2.1.3 笛卡爾法21-23
• 2.2 柔性體建模理論23-24
• 2.2.1 柔性體描述23-24
• 2.2.2 柔性體離散化24
• 2.3 基于SIMPACK軟件建�；靖拍罴傲鞒�24-27
• 2.3.1 SIMPACK軟件建模要素24-25
• 2.3.2 基于SIMPACK軟件的建模流程25-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 液力行星齒輪調(diào)速系統(tǒng)計(jì)算模型建立28-45
• 3.1 液力行星齒輪調(diào)速系統(tǒng)工作原理28-30
• 3.2 液力行星齒輪幾何模型建立30-33
• 3.3 液力行星齒輪動(dòng)力學(xué)模型建立33-44
• 3.3.1 輪系各齒輪的動(dòng)力學(xué)模型建立35-37
• 3.3.2 系統(tǒng)軸承動(dòng)力學(xué)模型建立37-39
• 3.3.3 輸入軸動(dòng)力學(xué)模型建立39-44
• 3.4 仿真工況設(shè)定44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 液力行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性分析45-63
• 4.1 系統(tǒng)固有特性分析45-50
• 4.1.1 系統(tǒng)激勵(lì)分析45-46
• 4.1.2 系統(tǒng)固有頻率分析46-47
• 4.1.3 系統(tǒng)共振分析47-48
• 4.1.4 系統(tǒng)振型分析48-50
• 4.2 滑動(dòng)軸承油膜動(dòng)力學(xué)分析50-56
• 4.2.1 滑動(dòng)軸承油膜分析50-53
• 4.2.2 軸承間隙對(duì)油膜影響53-56
• 4.3 輪系各齒輪嚙合受力分析56-62
• 4.3.1 輪系各齒輪嚙合力波動(dòng)規(guī)律56-60
• 4.3.2 輪系各齒輪嚙合力分布規(guī)律原因分析60-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 致謝69

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：714525