基于彈性扭力軸系的齒輪分流傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)均載特性分析
本文關(guān)鍵詞:基于彈性扭力軸系的齒輪分流傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)均載特性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于大功率直升機(jī)主減速器,它通過(guò)簡(jiǎn)單定軸輪系實(shí)現(xiàn)扭矩分流來(lái)提高直升機(jī)承載能力。與行星齒輪傳動(dòng)相比,該傳動(dòng)構(gòu)型具有終端減速比大、傳動(dòng)級(jí)數(shù)少、齒輪和軸承個(gè)數(shù)少、傳動(dòng)效率高、可靠性高、噪聲低、體積小和重量輕等優(yōu)點(diǎn)。因此,研究圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)直升機(jī)發(fā)展具有重要意義。本文研究的內(nèi)容包括:彈性扭力軸系模態(tài)分析與扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算、齒輪綜合誤差的等效位移、傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模、傳動(dòng)系統(tǒng)的均載特性分析以及計(jì)算分析軟件開(kāi)發(fā)。 在彈性扭力軸系模態(tài)分析與扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算中,采用Romax工程分析軟件,建立了彈性扭力軸系的三維模型并分析了彈性扭力軸系的模態(tài)特性,獲得了軸系振型和臨界轉(zhuǎn)速,并給出了保證彈性扭力軸系正常運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)建議方案;提出了一種彈性扭力軸系的扭轉(zhuǎn)剛度簡(jiǎn)便計(jì)算方法,并通過(guò)計(jì)算分析,,驗(yàn)證了簡(jiǎn)化計(jì)算方法的正確性。 在齒輪誤差的等效位移中,首先推導(dǎo)了分流級(jí)和并車級(jí)齒輪的偏心誤差和安裝誤差沿嚙合線的等效位移,并最終建立了圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)各級(jí)齒輪副間的綜合誤差等效位移計(jì)算公式。 在傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模中,建立了考慮輸入軸間的安裝角、軸的橫向位移、齒側(cè)間隙、時(shí)變嚙合剛度和綜合傳動(dòng)誤差的圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)模型;結(jié)合圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)的分流并車閉環(huán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選取合適的廣義坐標(biāo),利用齒輪嚙合線的相對(duì)位移和傳動(dòng)軸扭轉(zhuǎn)線位移消除動(dòng)力學(xué)方程中的剛體位移,并對(duì)其無(wú)量綱化,建立了消除剛體位移的無(wú)量綱圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)微分方程組。 在動(dòng)力學(xué)均載特性分析中,采用Runge-Kutta數(shù)值積分法對(duì)動(dòng)力學(xué)微分方程組進(jìn)行了數(shù)值仿真計(jì)算分析,獲得了圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)均響應(yīng);分析了扭轉(zhuǎn)剛度、齒側(cè)間隙、綜合誤差以及支撐剛度對(duì)圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)均載特性的影響;研究并分析了傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)均載特性對(duì)支撐剛度的敏感性。 在傳動(dòng)系統(tǒng)計(jì)算分析軟件的開(kāi)發(fā)中,根據(jù)以上研究成果,以MATLAB軟件為平臺(tái),開(kāi)發(fā)了圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析軟件。軟件具有可視化的友好界面,含有傳動(dòng)系統(tǒng)的配齒計(jì)算分析、軸的扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算、動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析和均載特性分析模塊。
【關(guān)鍵詞】:齒輪 動(dòng)力學(xué) 分流 均載 扭力軸系
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH132.41
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 圖清單8-11
- 表清單11-12
- 注釋表12-15
- 第一章 緒論15-20
- 1.1 論文選題背景15-16
- 1.2 圓柱齒輪分流傳動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀16-18
- 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀16-17
- 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀17-18
- 1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容18-20
- 第二章 彈性扭力軸系的模態(tài)分析與扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算20-35
- 2.1 引言20
- 2.2 圓柱齒輪分流傳動(dòng)系統(tǒng)的均載實(shí)現(xiàn)方法20-25
- 2.2.1 傳統(tǒng)均載機(jī)構(gòu)20-24
- 2.2.2 新型彈性扭力軸系均載機(jī)構(gòu)24-25
- 2.3 彈性扭力軸系的模態(tài)分析25-29
- 2.3.1 Romax 軟件介紹25-26
- 2.3.2 彈性扭力軸系的 Romax 建模26
- 2.3.3 彈性扭力軸系模態(tài)計(jì)算與分析26-29
- 2.4 彈性扭力軸系的扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算29-34
- 2.4.1 基于 Romax 的彈性扭力軸系扭轉(zhuǎn)剛度計(jì)算29
- 2.4.2 彈性扭力軸系的扭轉(zhuǎn)剛度簡(jiǎn)化計(jì)算29-34
- 2.5 本章小結(jié)34-35
- 第三章 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)齒輪誤差的等效位移35-44
- 3.1 引言35
- 3.2 分流級(jí)和并車級(jí)齒輪偏心誤差的等效位移35-40
- 3.3 分流級(jí)和并車級(jí)齒輪安裝誤差的等效位移40-43
- 3.4 綜合誤差的等效位移43
- 3.5 本章小結(jié)43-44
- 第四章 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)建模44-56
- 4.1 引言44
- 4.2 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型44-45
- 4.3 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)方程45-54
- 4.3.1 齒輪嚙合線綜合位移45-51
- 4.3.2 傳動(dòng)軸廣義坐標(biāo)受力分析51-52
- 4.3.3 分流傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程52-54
- 4.4 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的無(wú)量綱化54-55
- 4.5 本章小結(jié)55-56
- 第五章 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)均載特性分析56-76
- 5.1 引言56
- 5.2 動(dòng)力學(xué)方程求解方法56-61
- 5.2.1 動(dòng)力學(xué)方程的求解56-57
- 5.2.2 主要參數(shù)計(jì)算57-61
- 5.3 動(dòng)力學(xué)均載系數(shù)計(jì)算方法61-62
- 5.4 均載特性分析62-74
- 5.4.1 分流級(jí)和并車級(jí)均載特性分析62-63
- 5.4.2 齒側(cè)間隙對(duì)均載系數(shù)的影響63-68
- 5.4.3 綜合誤差對(duì)均載系數(shù)的影響68-69
- 5.4.4 扭轉(zhuǎn)剛度對(duì)均載系數(shù)的影響69-70
- 5.4.5 支撐剛度對(duì)均載系數(shù)的影響70-74
- 5.5 本章小結(jié)74-76
- 第六章 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析軟件開(kāi)發(fā)76-82
- 6.1 引言76
- 6.2 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析軟件的框架設(shè)計(jì)76-77
- 6.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析軟件功能模塊界面77-81
- 6.4 本章小結(jié)81-82
- 第七章 總結(jié)與展望82-84
- 7.1 本文的主要工作和結(jié)論82-83
- 7.2 工作展望83-84
- 參考文獻(xiàn)84-88
- 致謝88-89
- 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
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本文關(guān)鍵詞:基于彈性扭力軸系的齒輪分流傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)均載特性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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