混動裝甲車輛電傳動齒輪耦合機構動力特性研究
發(fā)布時間:2021-07-22 10:02
電傳動齒輪耦合機構是混動裝甲車輛的關鍵部件,其動態(tài)響應是車輛的振動激勵源之一,開展電傳動齒輪耦合機構動力特性分析對混動車輛振動與噪聲控制有重要意義。本文針對某混動裝甲車輛電傳動齒輪耦合機構,運用多體動力學與有限元方法建模,對齒輪耦合機構與機構箱體進行動力特性分析,探索行星齒排嚙合力影響規(guī)律、計算了齒輪耦合機構的動態(tài)嚙合力、校驗了耦合機構箱體的承載能力,為此形式電傳動耦合機構的減振降噪研究提供理論基礎。主要研究工作包括:1)分析電傳動齒輪耦合機構的物理模型,以單排行星齒輪動力學為基礎,通過將多個單排行星齒輪以串聯(lián)或并聯(lián)的形式連接,建立齒輪耦合機構的純扭轉動力學模型。2)對雙排行星齒輪的嚙合力頻率進行分析。探究連接剛度、轉速與負載對雙行星齒輪嚙合力頻率耦合影響規(guī)律。串聯(lián)連接時,扭轉剛度大于108N·mm/(?)時,嚙合力頻率耦合現(xiàn)象穩(wěn)定,當前排頻率影響比例始終高于耦合頻率影響比例;當前排頻率影響比例隨轉速升高而增大,隨負載提高而減小,耦合頻率影響比例則與之相反;并聯(lián)連接時,當前排頻率影響比減耦合頻率影響比與負載比減轉速比成正比。3)求解齒輪耦合機構的固有頻率及振型,分...
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳動結構簡圖
中北大學學位論文122.1.2齒輪耦合機構結構分析2.1.1小節(jié)介紹了電傳動動力傳動的整體結構,本節(jié)分析從電機的機械能按照兩側功率需求,分動到兩側輸出端的齒輪耦合機構,圖2-2為齒輪耦合機構的結構形式。圖2-2傳動結構簡圖Figure2-2Transmissionstructurediagram耦合機構的結構形式為六排行星齒輪,P1、P2排為電機減速排,其功能為將電機輸出轉速降低,實現(xiàn)降速增扭的作用;P10、P20排為耦合齒排,主要功能為實現(xiàn)兩側電機產生的功率進行流動,使能量更好的被利用;P01、P02排為輸出排,其功能為將通過P10、P20排后的功率降速增扭,實現(xiàn)輸出較大的扭矩。雙電機耦合驅動傳動系統(tǒng)由兩個2K-H行星排組成,結構形式如圖2-3所示,兩側兩排行星齒輪為電機減速行星齒排,可降低電機輸出轉速,提高轉矩。電機減速排的行星架輸出連接到耦合排的太陽輪上,兩排行星齒輪構成的耦合排,結構特點為各排行星齒輪無與大地固結的部件,P10排行星架與P20排齒圈中以軸連接,P20排行星架與P10排齒圈與之對稱分布。此方法將兩排行星齒輪的冗余自由度進行合并,從而形成了左右對稱的,以兩個太陽輪為輸入、兩個行星架為輸出的雙輸入雙輸出耦合機構。圖2-3耦合機構原理簡圖Figure2-3Schematicdiagramofcouplingmechanism耦合齒排功率正向流動條件:
中北大學學位論文140)(12120202020csrrcsTnknTPkP(2-8)可得若使功率正向流動,當nr大于1時,Tr必須大于nr。其本質為輸出轉速提高比例較輸出扭矩降低比例低。2.2行星齒輪振動激勵分析行星齒輪存在的激勵分為外部激勵與內部激勵兩種,二者共同作用下使得行星齒輪產生振動,為研究齒輪耦合機構動力特性,需將行星齒輪激勵考慮入動力學方程中。外部激勵,主要指由電機或發(fā)動機等外部動力源,將能量通過齒輪軸傳送到行星齒輪中時,外部動力源的運轉波動。由行星齒排的輸出部件將轉速與扭矩調整比例后,輸出到驅動輪時,驅動輪負載阻力波動。以及這兩個過程中的機械結構裝配誤差等因素構成;內部激勵由以下三部分構成:1)時變剛度激勵是由于齒輪嚙合過程時嚙合副沿齒輪漸開線滑動,為保證連續(xù)傳動需要在一對齒輪副接觸未完成脫離時,另一對齒輪副進行接力嚙合,齒輪副重合度必須大于1。同時參與嚙合過程中參與嚙合的輪齒對數(shù)隨時間而交遞變化[16]。圖2-4嚙合剛度時變曲線Figure2-4Timevaryingcurveofmeshingstiffness平均嚙合剛度平均嚙合剛度的計算按照GB3480—1997中的公式進行計算;剛度的
【參考文獻】:
期刊論文
[1]行星傳動均載及動載系數(shù)定義改進與分析[J]. 胡升陽,方宗德. 西安交通大學學報. 2019(08)
[2]外部與內部激勵對正時齒輪傳動系統(tǒng)動力學的影響[J]. 楊樹彬,趙俊生,張忠偉,李涵,李興艷. 潤滑與密封. 2019(04)
[3]復雜激勵下復合行星傳動系統(tǒng)頻率耦合與耦合共振研究[J]. 竇作成,李以農,曾志鵬,杜明剛,楊陽. 振動與沖擊. 2019(03)
[4]雙電機耦合驅動系統(tǒng)低速檔扭轉振動特性分析[J]. 朱炳先,周廣明,蓋江濤,韓政達,馬田. 中北大學學報(自然科學版). 2018(06)
[5]結合有限元法和接觸理論的內齒輪副嚙合剛度計算方法[J]. 常樂浩,田宏煒,賀朝霞,劉更. 機械傳動. 2018(08)
[6]電傳動履帶裝甲車輛基本運動性能仿真[J]. 廖自力,張杰,陽貴兵,張曉峰. 機械設計與制造. 2018(03)
[7]四級行星齒輪減速器耦合系統(tǒng)動態(tài)性能優(yōu)化[J]. 林騰蛟,曹洪,譚自然,何澤銀,呂和生. 機械工程學報. 2018(11)
[8]行星輪多級齒輪傳動系統(tǒng)耦合特性分析[J]. 王鑫,李友勝. 機械傳動. 2017(08)
[9]雙行星排式動力耦合機構動態(tài)特性分析[J]. 鄭銘垠,左言言,吳傳剛,楊忠凱. 重慶理工大學學報(自然科學). 2017(06)
[10]一種附加彈性塊面齒輪傳動的動載系數(shù)分析[J]. 顏夕秋,穆鍵. 機械制造與自動化. 2017(01)
博士論文
[1]多源激勵下航空液壓管路系統(tǒng)振動分析及其約束層阻尼減振技術研究[D]. 高培鑫.大連理工大學 2017
[2]土壓平衡盾構機主減速器三級行星齒輪系統(tǒng)動力學[D]. 肖正明.重慶大學 2011
本文編號:3296942
【文章來源】:中北大學山西省
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳動結構簡圖
中北大學學位論文122.1.2齒輪耦合機構結構分析2.1.1小節(jié)介紹了電傳動動力傳動的整體結構,本節(jié)分析從電機的機械能按照兩側功率需求,分動到兩側輸出端的齒輪耦合機構,圖2-2為齒輪耦合機構的結構形式。圖2-2傳動結構簡圖Figure2-2Transmissionstructurediagram耦合機構的結構形式為六排行星齒輪,P1、P2排為電機減速排,其功能為將電機輸出轉速降低,實現(xiàn)降速增扭的作用;P10、P20排為耦合齒排,主要功能為實現(xiàn)兩側電機產生的功率進行流動,使能量更好的被利用;P01、P02排為輸出排,其功能為將通過P10、P20排后的功率降速增扭,實現(xiàn)輸出較大的扭矩。雙電機耦合驅動傳動系統(tǒng)由兩個2K-H行星排組成,結構形式如圖2-3所示,兩側兩排行星齒輪為電機減速行星齒排,可降低電機輸出轉速,提高轉矩。電機減速排的行星架輸出連接到耦合排的太陽輪上,兩排行星齒輪構成的耦合排,結構特點為各排行星齒輪無與大地固結的部件,P10排行星架與P20排齒圈中以軸連接,P20排行星架與P10排齒圈與之對稱分布。此方法將兩排行星齒輪的冗余自由度進行合并,從而形成了左右對稱的,以兩個太陽輪為輸入、兩個行星架為輸出的雙輸入雙輸出耦合機構。圖2-3耦合機構原理簡圖Figure2-3Schematicdiagramofcouplingmechanism耦合齒排功率正向流動條件:
中北大學學位論文140)(12120202020csrrcsTnknTPkP(2-8)可得若使功率正向流動,當nr大于1時,Tr必須大于nr。其本質為輸出轉速提高比例較輸出扭矩降低比例低。2.2行星齒輪振動激勵分析行星齒輪存在的激勵分為外部激勵與內部激勵兩種,二者共同作用下使得行星齒輪產生振動,為研究齒輪耦合機構動力特性,需將行星齒輪激勵考慮入動力學方程中。外部激勵,主要指由電機或發(fā)動機等外部動力源,將能量通過齒輪軸傳送到行星齒輪中時,外部動力源的運轉波動。由行星齒排的輸出部件將轉速與扭矩調整比例后,輸出到驅動輪時,驅動輪負載阻力波動。以及這兩個過程中的機械結構裝配誤差等因素構成;內部激勵由以下三部分構成:1)時變剛度激勵是由于齒輪嚙合過程時嚙合副沿齒輪漸開線滑動,為保證連續(xù)傳動需要在一對齒輪副接觸未完成脫離時,另一對齒輪副進行接力嚙合,齒輪副重合度必須大于1。同時參與嚙合過程中參與嚙合的輪齒對數(shù)隨時間而交遞變化[16]。圖2-4嚙合剛度時變曲線Figure2-4Timevaryingcurveofmeshingstiffness平均嚙合剛度平均嚙合剛度的計算按照GB3480—1997中的公式進行計算;剛度的
【參考文獻】:
期刊論文
[1]行星傳動均載及動載系數(shù)定義改進與分析[J]. 胡升陽,方宗德. 西安交通大學學報. 2019(08)
[2]外部與內部激勵對正時齒輪傳動系統(tǒng)動力學的影響[J]. 楊樹彬,趙俊生,張忠偉,李涵,李興艷. 潤滑與密封. 2019(04)
[3]復雜激勵下復合行星傳動系統(tǒng)頻率耦合與耦合共振研究[J]. 竇作成,李以農,曾志鵬,杜明剛,楊陽. 振動與沖擊. 2019(03)
[4]雙電機耦合驅動系統(tǒng)低速檔扭轉振動特性分析[J]. 朱炳先,周廣明,蓋江濤,韓政達,馬田. 中北大學學報(自然科學版). 2018(06)
[5]結合有限元法和接觸理論的內齒輪副嚙合剛度計算方法[J]. 常樂浩,田宏煒,賀朝霞,劉更. 機械傳動. 2018(08)
[6]電傳動履帶裝甲車輛基本運動性能仿真[J]. 廖自力,張杰,陽貴兵,張曉峰. 機械設計與制造. 2018(03)
[7]四級行星齒輪減速器耦合系統(tǒng)動態(tài)性能優(yōu)化[J]. 林騰蛟,曹洪,譚自然,何澤銀,呂和生. 機械工程學報. 2018(11)
[8]行星輪多級齒輪傳動系統(tǒng)耦合特性分析[J]. 王鑫,李友勝. 機械傳動. 2017(08)
[9]雙行星排式動力耦合機構動態(tài)特性分析[J]. 鄭銘垠,左言言,吳傳剛,楊忠凱. 重慶理工大學學報(自然科學). 2017(06)
[10]一種附加彈性塊面齒輪傳動的動載系數(shù)分析[J]. 顏夕秋,穆鍵. 機械制造與自動化. 2017(01)
博士論文
[1]多源激勵下航空液壓管路系統(tǒng)振動分析及其約束層阻尼減振技術研究[D]. 高培鑫.大連理工大學 2017
[2]土壓平衡盾構機主減速器三級行星齒輪系統(tǒng)動力學[D]. 肖正明.重慶大學 2011
本文編號:3296942
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jingguansheji/3296942.html