本文關鍵詞：載荷分流式行星齒輪系統(tǒng)的分析與實驗

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【摘要】：近年來,封閉式行星齒輪傳動系統(tǒng),由于其體積小、傳動比大、扭矩大、傳動效率高等優(yōu)點而廣泛應用于起重機、艦船、飛機、風力發(fā)電等大型機械行業(yè)。為了提高行星齒輪傳動機構(gòu)的效率和穩(wěn)定性,有必要對齒輪傳動系統(tǒng)的運動學關系和結(jié)構(gòu)進行研究。本文搭建了封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)的模擬實驗平臺,在此基礎上,采用理論分析、有限元仿真和實驗對比相結(jié)合的方法對該傳動系統(tǒng)的運動學關系、傳動比、效率、循環(huán)功率、嚙合頻率等動態(tài)性能進行研究。本論文主要研究內(nèi)容如下：首先,建立了具有載荷分流特性的封閉式行星齒輪傳動系統(tǒng)模型,并對其第一級行星輪系和第二級行星輪系的運動學關系進行分析,總結(jié)出每一級太陽輪、行星輪、內(nèi)齒圈之間的轉(zhuǎn)速對應關系；通過行星輪系轉(zhuǎn)化機構(gòu)法推導出傳動系統(tǒng)總傳動比與第一級和第二級行星排特性參數(shù)之間的關系式,獲得了傳動機構(gòu)總傳動比隨第一、二兩級行星排的特性參數(shù)的變化規(guī)律。然后,對載荷分流式封閉行星齒輪傳動機構(gòu)的效率進行了分析,推導出該傳動系統(tǒng)的效率公式；對系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)功率及功率流方向進行分析,分析結(jié)果表明該系統(tǒng)內(nèi)部不存在循環(huán)功率,驗證了系統(tǒng)設計的合理性;通過一、二級嚙合頻率公式,計算出不同轉(zhuǎn)速下一、二級傳動系統(tǒng)的嚙合頻率；建立了基于ANSYS的封閉行星齒輪箱的有限元模型,在此基礎上獲得齒輪箱的低階固有頻率。最后,搭建了載荷分流式封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)的模擬實驗臺,并對齒輪箱行星傳動系統(tǒng)進行了效率實驗和模態(tài)實驗的研究。開展效率實驗,通過控制變量法獲得效率隨轉(zhuǎn)速、負載變化的關系,為傳動系統(tǒng)的設計和運行參數(shù)的選擇提供了指導；通過模態(tài)實驗研究獲得系統(tǒng)的幅頻特性曲線和相頻特性曲線,并得到系統(tǒng)的低階固有頻率,再與理論分析進行對比,分析對比結(jié)果可驗證傳動系統(tǒng)的運行狀態(tài)是否穩(wěn)定,以此作為傳動系統(tǒng)優(yōu)化設計的依據(jù)。
【關鍵詞】：載荷分流 行星齒輪 封閉式 效率 模態(tài)
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 緒論12-24
• 1.1 引言12-16
• 1.1.1 研究背景12-14
• 1.1.2 研究意義14
• 1.1.3 封閉行星齒輪箱概述14-16
• 1.2 行星齒輪傳動機構(gòu)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與趨勢16-20
• 1.3 行星齒輪動態(tài)性能國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與趨勢20-22
• 1.3.1 固有特性研究現(xiàn)狀與趨勢20-21
• 1.3.2 動態(tài)響應研究現(xiàn)狀與趨勢21-22
• 1.3.3 行星傳動的實驗研究現(xiàn)狀與趨勢22
• 1.4 論文的研究內(nèi)容22-24
• 第2章 封閉行星齒輪傳動結(jié)構(gòu)與運動分析24-30
• 2.1 引言24
• 2.2 載荷分流式封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)24-25
• 2.3 傳動系統(tǒng)各構(gòu)件間的運動學分析25-28
• 2.3.1 第一級行星輪系各構(gòu)件間的轉(zhuǎn)速關系25-26
• 2.3.2 第二級行星輪系各構(gòu)件間的轉(zhuǎn)速關系26-27
• 2.3.3 傳動系統(tǒng)的傳動比分析27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第3章 封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)的效率及模態(tài)分析30-46
• 3.1 引言30
• 3.2 載荷分流式封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)的效率分析30-35
• 3.2.1 傳動系統(tǒng)效率分析31-33
• 3.2.2 傳動系統(tǒng)的效率計算模型33-35
• 3.3 載荷分流式封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)循環(huán)功率的分析35-40
• 3.3.1 封閉行星傳動機構(gòu)的運動學關系35-37
• 3.3.2 封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)的功率流向特性37-39
• 3.3.3 實驗臺傳動系統(tǒng)循環(huán)功率分析39-40
• 3.4 載荷分流式行星齒輪傳動系統(tǒng)嚙合頻率的分析40
• 3.5 基于ANSYS的封閉行星齒輪箱模態(tài)分析40-44
• 3.5.1 論分析40-41
• 3.5.2 有限元模型的建立41-42
• 3.5.3 模態(tài)分析42-44
• 3.6 本章小結(jié)44-46
• 第4章 載荷分流式封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)的實驗研究46-60
• 4.1 引言46
• 4.2 行星齒輪傳動系統(tǒng)實驗平臺的構(gòu)建46-48
• 4.2.1 模擬實驗臺的設計46-47
• 4.2.2 實驗平臺可實現(xiàn)的主要性能指標47-48
• 4.3 載荷分流式封閉行星齒輪傳動系統(tǒng)效率實驗48-51
• 4.3.1 實驗方案48-49
• 4.3.2 實驗結(jié)果分析49-51
• 4.4 載荷分流式行星齒輪傳動系統(tǒng)模態(tài)實驗51-57
• 4.4.1 模態(tài)實驗原理51-53
• 4.4.2 實驗方案53-54
• 4.4.3 實驗數(shù)據(jù)分析54-57
• 4.5 本章小結(jié)57-60
• 第5章 總結(jié)與展望60-64
• 5.1 主要結(jié)論60-61
• 5.2 創(chuàng)新點61-62
• 5.3 研究展望62-64
• 參考文獻64-68
• 致謝68-69
• 學位論文評閱及答辯情況表69

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1 李憲芝;周海波;李小海;丁海娟;;行星齒輪傳動參數(shù)化繪圖的研究[J];陜西理工學院學報(自然科學版);2012年04期

2 黃茂林;行星齒輪傳動中運動的傳遞與效率[J];工程機械;1978年06期

3 白景忠;潘汝明;;全國行星齒輪傳動學術討論會在沈陽召開[J];齒輪;1982年04期

4 許鐵林;;多級行星齒輪傳動的機構(gòu)設計[J];礦山機械;1989年04期

5 張永紅,蘇華,劉志全,沈允文;行星齒輪傳動系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)熱分析[J];航空學報;2000年05期

6 張淳,梁治國;內(nèi)齒行星齒輪傳動受力特性的研究[J];機械傳動;2000年03期

7 張展;行星齒輪傳動的簡化計算[J];水利電力機械;2000年02期

8 袁茹,王三民,沈允文;高速行星齒輪傳動的動態(tài)效率研究[J];機械科學與技術;2001年05期

9 楊建明,張策;行星齒輪傳動的固有頻率對設計參數(shù)的靈敏度分析[J];機械設計;2001年04期

10 王三民,沈允文,孫智民;基于動態(tài)損失功率的行星齒輪傳動效率計算[J];機械傳動;2001年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉更;吳立言;忠紅;;行星齒輪傳動動態(tài)特性研究現(xiàn)狀綜述[A];陜西省機械工程學會第九次代表大會會議論文集[C];2009年

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1 李同杰;行星齒輪傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性與分岔特性研究[D];南京航空航天大學;2013年

2 李發(fā)家;高重合度行星齒輪傳動系統(tǒng)強度及動力學研究[D];南京航空航天大學;2015年

3 尚珍;高可靠性行星齒輪傳動設計技術及均載研究[D];機械科學研究總院;2009年

4 王世宇;基于相位調(diào)諧的直齒行星齒輪傳動動力學理論與實驗研究[D];天津大學;2005年

5 朱學軍;永磁行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學研究[D];燕山大學;2012年

6 朱恩涌;復合行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學特性研究[D];武漢大學;2010年

7 黃啟林;封閉式行星齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)特性研究[D];山東大學;2014年

8 劉景亞;二次包絡少齒差行星齒輪傳動嚙合特性及動力學研究[D];重慶大學;2012年

9 湯魚;功率分流行星齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)及均載特性研究[D];中國艦船研究院;2012年

10 溫芳;環(huán)式少齒差行星齒輪傳動的非線性動力學研究[D];廣西大學;2012年

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1 程言麗;半直驅(qū)風力發(fā)電機行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學建模與分析[D];昆明理工大學;2015年

2 劉暢;兩齒差外嚙合雙聯(lián)行星齒輪傳動的動力學特性研究[D];安徽理工大學;2016年

3 陸培川;載荷分流式行星齒輪系統(tǒng)的分析與實驗[D];山東大學;2016年

4 李憲芝;行星齒輪傳動設計專家系統(tǒng)的研究[D];佳木斯大學;2008年

5 李斌;行星齒輪傳動系統(tǒng)均載分析方法的研究[D];南京航空航天大學;2005年

6 郝曉紅;行星齒輪傳動振動分析及可視化應用研究[D];西安理工大學;2003年

7 林鴻蘊;船用封閉行星齒輪傳動優(yōu)化設計研究[D];哈爾濱工程大學;2010年

8 江志祥;基于虛擬樣機的行星齒輪傳動系統(tǒng)均載特性分析[D];安徽理工大學;2014年

9 黃奕宏;行星齒輪傳動系統(tǒng)特征頻率提取與分析[D];華南理工大學;2015年

10 陳令國;行星齒輪傳動系統(tǒng)的建模與仿真研究[D];遼寧工程技術大學;2007年

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本文編號：997768