本文關鍵詞：復合行星齒輪—主軸轉子系統扭轉振動分析研究

  更多相關文章： 復合行星齒輪系統 扭轉振動 動力學特性 均載系數 參數區(qū)間化

【摘要】：復合行星齒輪傳動系統能夠承受更大的載荷、實現更多的檔位與傳動比,已被廣泛的應用于車輛變速器中。但因復合行星齒輪傳動系統的結構十分復雜,較一般齒輪傳動系統,影響其動力學特性的因素更多,其振動與噪聲問題也更為嚴重。因此,對含有復合行星齒輪的動力傳動系統的振動研究越來越受到關注,其中扭轉振動作為引起系統振動的主要因素,對其進行針對性的研究是十分有必要的。目前對含復合行星齒輪的動力傳動系統的扭振研究還處于起步階段,其主要集中于定結構參數的系統固有特性以及簡單線性動力學特性研究。因而,建立含有復合行星齒輪的傳動系統的扭振動力學模型,深入研究其動力學特性,剖析復合行星齒輪對傳動系統扭轉振動的影響機理,對抑制系統振動、減小噪聲,提高傳動系統可靠性與穩(wěn)定性具有重要意義。本論文基于“某綜合傳動系統高轉速傳動系統轉子動力學分析技術研究”的子課題“齒輪轉子系統扭轉振動分析技術研究”,以綜合傳動系統變速器中的復合行星齒輪-主軸轉子系統為研究對象,在考慮系統多種內部激勵與外部激勵的作用下,從動力學的角度出發(fā),對系統的扭振進行了深入研究,本論文主要進行了如下內容的研究工作:(1)采用集中質量法建立了復合行星齒輪-主軸轉子系統的扭振動力學模型,模型中考慮了系統齒輪的時變嚙合剛度、齒側間隙、綜合嚙合誤差以及外界發(fā)動機激勵等重要影響因素。同時給出了系統齒輪的時變嚙合剛度、齒側間隙、綜合嚙合誤差以及外界發(fā)動機激勵等因素的數學描述。(2)對復合行星齒輪-主軸轉子系統的扭轉振動模型進行了特征值、特征向量的求解計算,得到了系統的固有頻率與振型坐標,同時分析了系統存在的振動模式。對系統模型的動態(tài)響應求解方法進行了分析,并利用數值積分法求取了系統在內外激勵作用下的動態(tài)響應,為系統進行內外激勵耦合機理、均載系數求解、輪齒副嚙合沖擊等研究奠定了基礎。(3)在對所建扭振動力學模型固有特性研究的基礎之上,給出了固有頻率對系統結構參數相對靈敏度的計算方法,并研究了各種振型下,系統靈敏度的分布特點。在靈敏度分析的基礎上,研究了系統固有頻率隨結構參數變化而出現的模態(tài)躍遷與軌跡相交現象。最后在定參數系統固有特性分析的基礎上,推導了結構參數區(qū)間化時,系統固有頻率的計算方法。研究了設計參數區(qū)間化與系統固有頻率最大波動范圍的相互關系,對更好的進行系統動態(tài)設計具有重要意義。(4)在所建系統動力學微分方程及其動態(tài)響應分析的前提下,分析了復合排輪齒嚙合力中內外激勵在頻域上的相互耦合機理,并通過數值計算結果進行了理論驗證。在對系統激勵頻率耦合機理分析的基礎上,求取了系統內外復雜激勵作用下系統的扭轉臨界轉速。同時對系統不同工況與轉速下的均載系數進行了計算,并分析研究了偏心誤差以及齒形誤差對系統均載系數的影響。最后通過對系統輪齒嚙合力的分析,得到了系統在不同工況與轉速下各類齒輪副的嚙合沖擊狀態(tài)。
【關鍵詞】：復合行星齒輪系統 扭轉振動 動力學特性 均載系數 參數區(qū)間化
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1. 緒論9-17
• 1.1. 論文研究背景及意義9-10
• 1.2. 傳動系統扭轉振動研究現狀10-11
• 1.3. 行星齒輪系統動力學研究現狀11-15
• 1.4. 復合行星輪系研究現狀15-16
• 1.5. 本文研究內容16-17
• 2. 復合行星齒輪—主軸轉子系統的扭振動力學建模17-31
• 2.0. 引言17
• 2.1 行星復合齒輪-主軸轉子系統扭振動力學模型17-23
• 2.1.1. 行星復合齒輪-主軸轉子系統扭振力學模型17-21
• 2.1.2. 各部件相互作用彈性變形分析21-22
• 2.1.3. 復合行星齒輪-主軸轉子系統動力學微分方程22-23
• 2.2. 系統扭振內外激勵參數分析23-29
• 2.2.1. 時變嚙合剛度23-25
• 2.2.2. 綜合嚙合誤差25-27
• 2.2.3. 齒側間隙27-28
• 2.2.4. 外界激勵28-29
• 2.3. 其他扭轉振動模型參數計算29-30
• 2.4. 本章小結30-31
• 3. 系統扭轉振動固有特性及動態(tài)響應計算31-45
• 3.1. 引言31
• 3.2. 系統固有特性分析31-35
• 3.2.1. 系統固有頻率及振型的計算方法31-32
• 3.2.2. 系統固有特性分析32-35
• 3.3. 系統扭轉振動動態(tài)響應分析計算35-43
• 3.3.1. 系統動力學方程求解36-38
• 3.3.2. 數值積分初值計算38-39
• 3.3.3. 外界恒載工況的動力學響應39-42
• 3.3.4. 考慮發(fā)動機激勵的動力學響應42-43
• 3.4. 本章小結43-45
• 4. 系統結構設計參數對系統扭振固有特性的影響45-61
• 4.1. 引言45
• 4.2. 系統固有頻率的靈敏度計算與分析45-50
• 4.2.1. 系統固有頻率靈敏度的計算方法45-47
• 4.2.2. 系統固有頻率靈敏度分析47-50
• 4.3. 系統扭振固有特性的模態(tài)躍遷和軌跡相交分析研究50-54
• 4.3.1. 主軸轉子系統軸段剛度對頻率軌跡的影響50-53
• 4.3.2. 行星復合排齒輪嚙合剛度對頻率軌跡的影響53-54
• 4.4. 基于參數不確定的系統扭振固有特性分析54-60
• 4.4.1. 參數不確定模態(tài)分析計算方法55-56
• 4.4.2. 系統參數區(qū)間化對系統固有頻率的影響56-60
• 4.5. 本章小結60-61
• 5. 復雜激勵下系統扭振頻域特征研究及傳動穩(wěn)定性分析61-79
• 5.1. 引言61
• 5.2. 扭振系統內外激勵頻率耦合機理及特征分析61-70
• 5.2.1. 系統嚙合力激勵頻率耦合機理61-63
• 5.2.2. 嚙合力及軸段剪切力頻譜分析63-68
• 5.2.3. 內外復雜激勵下的系統扭振臨界轉速預測68-70
• 5.3. 復合行星齒輪—主軸轉子系統均載系數分析70-75
• 5.3.1. 系統均載系數計算71-72
• 5.3.2. 不同工況下系統的均載系數72-74
• 5.3.3. 制造誤差對均載系數的影響74-75
• 5.4. 輪齒嚙合力沖擊分析75-78
• 5.5. 本章小結78-79
• 6. 總結與展望79-81
• 6.1. 全文總結79-80
• 6.2. 展望80-81
• 致謝81-83
• 參考文獻83-89
• 附錄89

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 杜宗瀠;;行星齒輪淺談(上)[J];微特電機;2012年08期

2 邱阮琪;兩速行星齒輪[J];機床;1979年05期

3 李元燮;;行星齒輪裝置的動態(tài)載荷平衡的測定方法及其有關問題的探討(一)[J];光學機械;1985年05期

4 張景書;;行星齒輪支承墊圈的自制[J];汽車技術;1989年03期

5 朱元,田光宇,陳全世,夏群生,吳昊;行星齒輪結構的混合動力汽車的系統效率[J];汽車工程;2004年03期

6 徐偉城;姜蕾;王振發(fā);;淺談行星齒輪擺環(huán)箱的設計原理及應用[J];機械研究與應用;2008年03期

7 李武敬;;行星齒輪球面磨削機構[J];機械工人.冷加工;1988年09期

8 郭海風，張麗;雙聯行星齒輪對齒技術[J];山西機械;1994年01期

9 賈振華;;分析行星齒輪變速機構傳動的矩陣方法[J];拖拉機與農用運輸車;2006年04期

10 肖敏;孫逸華;;兩種計算行星齒輪機構傳動比方法的聯合應用[J];機械;2008年05期

中國重要會議論文全文數據庫 前7條

1 楊U_梁;;行星齒輪變速機構方案設計的杠桿分析法[A];12省區(qū)市機械工程學會2006年學術年會湖北省論文集[C];2006年

2 張立軍;朱文棟;;基于純扭轉模型的行星齒輪系統固有振動特性仿真分析[A];2013中國汽車工程學會年會論文集[C];2013年

3 曹紅斌;竺春光;包文海;;汽車用行星齒輪座的開發(fā)[A];第五屆海峽兩岸粉末冶金技術研討會論文集[C];2004年

4 鄭明華;;行星齒輪增速器在軸伸貫流機的應用[A];福建省科學技術協會第七屆學術年會分會場——提高水力發(fā)電技術 促進海西經濟建設研討會論文集[C];2007年

5 袁海林;;行星齒輪減速電機組件[A];第十二屆中國小電機技術研討會論文集[C];2007年

6 申忠印;王斌修;;行星齒輪模鍛新型組合電極的設計[A];第15屆全國特種加工學術會議論文集（上）[C];2013年

7 虞培清;王則勝;;行星齒輪差速器對提高臥式螺旋離心機性能的技術作用[A];面向制造業(yè)的自動化與信息化技術創(chuàng)新設計的基礎技術——2001年中國機械工程學會年會暨第九屆全國特種加工學術年會論文集[C];2001年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 楊立森;液力行星齒輪輪系動力學分析[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

2 林旭;基于ANSYS的立磨行星齒輪系統柔性特征分析[D];沈陽建筑大學;2014年

3 司媛媛;行星齒輪裝置的參數優(yōu)化與零件的參數化模型研究[D];河南理工大學;2014年

4 魏井崗;汽車差速器均載裝置設計研究[D];重慶大學;2015年

5 胡曉;強噪聲背景下行星齒輪故障診斷研究[D];中國礦業(yè)大學;2016年

6 曾志鵬;復合行星齒輪—主軸轉子系統扭轉振動分析研究[D];重慶大學;2016年

7 齊寅明;盾構刀盤驅動三級行星齒輪系統動力學分析[D];重慶大學;2013年

8 沈稼耕;計入嚙合相位的人字齒行星齒輪系統動力學研究[D];南京航空航天大學;2014年

9 劉雪艷;基于ANSYS的漸開線直齒行星齒輪有限元分析[D];西北農林科技大學;2009年

10 茅列前;基于增量諧波平衡法的行星齒輪系統動力學特性研究[D];東北大學;2013年

，

本文編號：724859