為解決應(yīng)用中出現(xiàn)的振動(dòng)噪聲大、行星軸承早蝕等問題,本文以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的改善和承載能力的提高為主線,建立了少齒差環(huán)板式減速器的彈性動(dòng)力學(xué)模型和少齒差傳動(dòng)多齒彈性嚙合效應(yīng)分析的有限元模型,并以此為基礎(chǔ),初步構(gòu)建出該類傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論體系。首先,通過計(jì)入高速軸彎曲變形、齒輪副嚙合變形、行星軸承變形、輸出軸支承軸承變形、環(huán)板拉壓變形、高速軸支承軸承變形以及偏心套的制造誤差等因素,構(gòu)造出更準(zhǔn)確的系統(tǒng)變形協(xié)調(diào)條件;結(jié)合動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法,建立了少齒差環(huán)板式減速器的彈性動(dòng)力學(xué)模型。其次,通過求解少齒差環(huán)板式減速器的彈性動(dòng)力學(xué)方程,獲得系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)載荷和低階固有特性,首次指明造成減速器振動(dòng)的主要原因?yàn)槠鋮?shù)激勵(lì)而非機(jī)構(gòu)擺動(dòng)力矩的不平衡。借助ANSYS軟件建立了少齒差環(huán)板式減速器的有限元模型,并對其進(jìn)行了模態(tài)分析,其結(jié)果與彈性動(dòng)力學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果吻合較好;而靜態(tài)敲擊法實(shí)測的模態(tài)參數(shù)則表明所建有限元模型具有較高的分析精度,從而間接驗(yàn)證了所建彈性動(dòng)力學(xué)模型的正確性。利用ANSYS建立了少齒差內(nèi)嚙合行星齒輪傳動(dòng)的有限元模型,精確計(jì)算了少齒差傳動(dòng)的多齒彈性嚙合效應(yīng)系數(shù),計(jì)算結(jié)果表明:三維完整齒輪副模型能精確地... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

三相機(jī)構(gòu)齒輪動(dòng)態(tài)嚙合力

輸入軸行星軸承剛度 /ak8×10 N / m支撐軸行星軸承剛度bk /8×10 N / m齒輪副平均綜合嚙合剛度 /mk8×10 N / m輸出軸支承軸承剛度 /ok8×10 N / m高速軸支承軸承剛度 /sk8×10 N / m輸出軸質(zhì)量 / kgom輸入軸質(zhì)量 / kgIm支撐軸質(zhì)量 / kgSm輸出軸繞 x 軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量xJ /2kg m輸出軸繞 y軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量yJ /2kg m輸出軸繞 z軸轉(zhuǎn)動(dòng)慣量zJ /2kg m單相環(huán)板厚度 B / mm環(huán)板彈性模量 E /GPa3.123.129.661.160.8043.251.541.540.42650.42650.1463352093.2.1 齒輪嚙合力圖 3-2、3-3 分別為 SH160 型三環(huán)減速器三相機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)和準(zhǔn)靜態(tài)齒輪嚙合力。

最小嚙合力 / N 7811 8199 7871當(dāng)量嚙合力 / N 9616 9865 9554由上表不難看出，三相機(jī)構(gòu)中，以第 2 相機(jī)構(gòu)受到的載荷最大，第 1、3 相機(jī)構(gòu)的載荷較為接近。這一結(jié)果與文獻(xiàn)[34]的仿真結(jié)論有所不同，推測其原因是由于高速軸支承軸承的剛度較小，使得第 2 相機(jī)構(gòu)的變形最小，故而該相機(jī)構(gòu)承擔(dān)的載荷最大。若定義三相機(jī)構(gòu)中當(dāng)量嚙合力的最大值與最小值之比為載荷不均勻系數(shù) ，則該減速器在上述工況下的載荷不均勻系數(shù)uK K 1.033u= 。比較圖 3-2、3-3 可知，在表 3-1 所示的參數(shù)條件下，三相機(jī)構(gòu)齒輪副的動(dòng)態(tài)嚙合力和準(zhǔn)靜態(tài)嚙合力的變化規(guī)律幾乎相同。進(jìn)一步計(jì)算可知，二者間嚙合力的差值非常小，最大差值為 30N，相對計(jì)算誤差僅為 0.3%。3.2.2 行星軸承力圖 3-4~3-6 分別為三相機(jī)構(gòu)輸入軸行星軸承水平方向動(dòng)態(tài)載荷、豎直方向動(dòng)態(tài)載荷、總動(dòng)態(tài)載荷及相應(yīng)的動(dòng)態(tài)載荷與準(zhǔn)靜態(tài)載荷間的差值。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]計(jì)入內(nèi)齒板變形的環(huán)式減速器彈性動(dòng)力分析[J]. 宋軼民,張俊,張永新,張策.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(09)
[2]三環(huán)減速器載荷分配有限元分析[J]. 范佳,孟憲舉,蔡玉強(qiáng).  機(jī)械設(shè)計(jì). 2006(06)
[3]三環(huán)行星減速器的模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 彭程.  機(jī)械與電子. 2006(02)
[4]兩級同軸環(huán)式減速機(jī)的耦合非線性動(dòng)態(tài)特性[J]. 唐倩,朱才朝,譚勇虎,范群.  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2006(01)
[5]三環(huán)減速器的振動(dòng)與噪聲[J]. 李娟.  通用機(jī)械. 2006(01)
[6]少齒差行星齒輪傳動(dòng)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 戴紅娟,周紅良,曾勵(lì).  機(jī)械工程師. 2005(12)
[7]三環(huán)減速器智能CAD系統(tǒng)研究[J]. 石加聯(lián),孟桂云.  山東冶金. 2005(02)
[8]高承載能力高傳動(dòng)效率新型針擺行星傳動(dòng)研究[J]. 何衛(wèi)東,李欣,李力行.  中國機(jī)械工程. 2005(07)
[9]雙曲柄環(huán)板式針擺行星傳動(dòng)效率分析[J]. 李欣,何衛(wèi)東,李力行.  大連鐵道學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(01)
[10]雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙曲柄四環(huán)板式針擺行星傳動(dòng)研究[J]. 何衛(wèi)東,李欣,李力行.  大連鐵道學(xué)院學(xué)報(bào). 2005(01)

博士論文
[1]雙環(huán)減速器運(yùn)動(dòng)特性及其故障診斷研究[D]. 謝永春.重慶大學(xué) 2004
[2]三環(huán)傳動(dòng)彈性動(dòng)力學(xué)的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 楊建明.天津大學(xué) 2001

碩士論文
[1]少齒差傳動(dòng)多齒彈性嚙合效應(yīng)的研究[D]. 劉斌彬.天津大學(xué) 2007
[2]計(jì)入內(nèi)齒板彈性的三環(huán)減速器彈性靜力分析[D]. 張永新.天津大學(xué) 2005
[3]少齒差內(nèi)嚙合齒輪的計(jì)算機(jī)輔助幾何設(shè)計(jì)及參數(shù)優(yōu)化[D]. 余躍海.天津大學(xué) 2005
[4]三環(huán)減速器承載能力研究與新產(chǎn)品系列設(shè)計(jì)[D]. 張俊.天津大學(xué) 2004
[5]齒輪應(yīng)力與變形精確分析中的有限元建模研究[D]. 周長江.中南大學(xué) 2004
[6]三環(huán)傳動(dòng)彈性嚙合效應(yīng)的研究[D]. 應(yīng)廣馳.天津大學(xué) 2004



本文編號：3118387