本文關(guān)鍵詞：圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)設(shè)計方法及分扭齒輪副動力學(xué)分析

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【摘要】：圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)在航空、船舶等傳動系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用前景。同行星齒輪傳動相比，采用圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)實現(xiàn)功率分流，傳動零部件少，因此結(jié)構(gòu)簡單，可靠性好，且終端減速比大，可有效減輕重量。開展圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)設(shè)計方法及力學(xué)行為的研究可以為其設(shè)計和制造提供指導(dǎo)，對促進其發(fā)展和工程應(yīng)用也具有重要的意義。 本文主要研究了圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的配齒研究、優(yōu)化設(shè)計、均載設(shè)計、均載特性研究及分扭齒輪副的動力學(xué)特性分析。在圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的配齒研究中，根據(jù)圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的構(gòu)型特點，給出了與系統(tǒng)安裝有關(guān)的四個基本配齒條件和與系統(tǒng)性能有關(guān)的一個附加配齒條件，針對不同的使用需求，提出了4種配齒方案，并通過算例進行了配齒分析。在圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計研究中，結(jié)合系統(tǒng)的配齒研究結(jié)果，選取了對系統(tǒng)質(zhì)量及強度影響較大的10個參數(shù)作為設(shè)計變量，分析了系統(tǒng)需要滿足的各種約束條件，針對兩種優(yōu)化方案對系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計。在圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的均載設(shè)計研究中，從系統(tǒng)的構(gòu)型特點出發(fā)，分析了系統(tǒng)可以采用的均載設(shè)計方法，從中選取了兩種均載方法進行了詳細的分析計算，探討了將兩種均載方法結(jié)合使用的可行性，并進行了相應(yīng)的計算分析。在圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的靜力學(xué)均載特性研究中，結(jié)合系統(tǒng)的均載設(shè)計結(jié)果，應(yīng)用靜力學(xué)方法分析了綜合嚙合誤差對系統(tǒng)均載特性的影響，討論了在不同均載設(shè)計條件下綜合嚙合誤差及各種嚙合誤差單獨作用時系統(tǒng)的均載特性。在分扭齒輪副的動力學(xué)特性研究中，，建立了分扭齒輪副的非線性動力學(xué)模型，通過求解其非線性動力學(xué)方程得到了各自由度的時間響應(yīng)歷程，以及齒間動態(tài)載荷、動載系數(shù)等動態(tài)響應(yīng)，并分析了各主要參數(shù)對分扭齒輪副動力學(xué)特性的影響。
【關(guān)鍵詞】：齒輪傳動 分扭 配齒 優(yōu)化 均載 動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 論文的選題背景14-15
• 1.2 圓柱齒輪分扭傳動研究的現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀15
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文的研究內(nèi)容16-18
• 第二章 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的配齒研究18-28
• 2.1 引言18
• 2.2 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的配齒條件18-22
• 2.2.1 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的傳動比條件19
• 2.2.2 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的鄰接條件19-20
• 2.2.3 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的同心條件20
• 2.2.4 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的安裝條件20-21
• 2.2.5 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的同步嚙合條件21-22
• 2.3 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的配齒分析22-27
• 2.3.1 滿足基本配齒條件和同步嚙合條件的配齒方案22-24
• 2.3.2 僅滿足基本配齒條件的配齒方案24-26
• 2.3.3 滿足同步嚙合條件但雙聯(lián)齒輪不能互換的配齒方案26
• 2.3.4 滿足基本配齒條件且近似滿足同步嚙合條件的配齒方案26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計28-40
• 3.1 引言28
• 3.2 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型28-34
• 3.2.1 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)設(shè)計變量的選取29
• 3.2.2 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)的建立29-32
• 3.2.3 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)約束條件的分析32-34
• 3.3 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計實例分析34-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的均載設(shè)計40-66
• 4.1 引言40-41
• 4.2 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的均載設(shè)計方法41-47
• 4.2.1 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的典型構(gòu)型41-42
• 4.2.2 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的均載設(shè)計方法42-44
• 4.2.3 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)均載設(shè)計方法的選擇44-47
• 4.3 采用同步角的圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)均載設(shè)計47-61
• 4.3.1 同步角的定義47-49
• 4.3.2 同步角的計算方法49-56
• 4.3.3 采用同步角實現(xiàn)均載的算例分析56-59
• 4.3.4 系統(tǒng)位置排布對同步角的影響59-61
• 4.4 采用柔性軸的圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)均載設(shè)計61-63
• 4.4.1 柔性軸的均載原理61-62
• 4.4.2 采用柔性軸均載的雙聯(lián)齒輪結(jié)構(gòu)62
• 4.4.3 采用柔性軸機構(gòu)均載的算例分析62-63
• 4.5 綜合兩種方法的圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)均載設(shè)計63-65
• 4.6 本章小結(jié)65-66
• 第五章 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的靜力學(xué)均載特性分析66-82
• 5.1 引言66
• 5.2 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的綜合嚙合誤差66-70
• 5.2.1 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的累積嚙合誤差66-69
• 5.2.2 支承及零部件變形產(chǎn)生的嚙合側(cè)隙69
• 5.2.3 系統(tǒng)的綜合嚙合誤差69-70
• 5.3 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)均載系數(shù)的計算70-72
• 5.3.1 圓柱齒輪分扭傳動系統(tǒng)的靜力學(xué)計算模型70-71
• 5.3.2 系統(tǒng)均載系數(shù)的計算71-72
• 5.4 綜合嚙合誤差對均載特性的影響72-81
• 5.4.1 無均載設(shè)計時系統(tǒng)的均載特性72-74
• 5.4.2 采用同步角時系統(tǒng)的均載特性74-76
• 5.4.3 采用柔性軸時系統(tǒng)的均載特性76-78
• 5.4.4 綜合均載設(shè)計時系統(tǒng)的均載特性78-80
• 5.4.5 采用不同均載方法的均載特性比較80-81
• 5.5 本章小結(jié)81-82
• 第六章 分扭齒輪副的非線性動力學(xué)特性分析82-103
• 6.1 引言82-83
• 6.2 分扭齒輪副的動力學(xué)模型及方程83-90
• 6.2.1 分扭齒輪副的坐標(biāo)系83
• 6.2.2 分扭齒輪副的動力學(xué)模型83-84
• 6.2.3 統(tǒng)分扭級傳動的動力學(xué)方程84-88
• 6.2.4 系統(tǒng)分扭級傳動的動力學(xué)方程無量綱化88-90
• 6.3 分扭齒輪副的動力學(xué)方程的求解90-93
• 6.3.1 動力學(xué)方程的求解方法90-91
• 6.3.2 動力學(xué)方程初始值的求解方法91
• 6.3.3 主要參數(shù)的計算方法91
• 6.3.4 動力學(xué)方程的求解91-93
• 6.4 分扭齒輪副的動力學(xué)特性93-98
• 6.4.1 分扭齒輪副的固有頻率及振型93-94
• 6.4.2 分扭齒輪副的動力學(xué)分岔圖94-95
• 6.4.3 分扭齒輪副的動態(tài)響應(yīng)特性95-98
• 6.5 主要參數(shù)對分扭齒輪副動力學(xué)特性的影響98-102
• 6.5.1 嚙合頻率對分扭齒輪副動力學(xué)特性的影響98-99
• 6.5.2 傳動誤差對分扭齒輪副動力學(xué)特性的影響99-100
• 6.5.3 支承剛度對分扭齒輪副動力學(xué)特性的影響100-101
• 6.5.4 扭轉(zhuǎn)剛度對分扭齒輪副動力學(xué)特性的影響101-102
• 6.6 本章小結(jié)102-103
• 第七章 總結(jié)與展望103-105
• 7.1 論文的主要工作和結(jié)論103-104
• 7.2 進一步研究內(nèi)容的展望104-105
• 參考文獻105-108
• 致謝108-109
• 在學(xué)期間發(fā)表的論文109

【參考文獻】

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本文編號：948804