基于嚙合錯位的復(fù)合行星變速器齒輪接觸和動態(tài)特性研究
發(fā)布時間:2023-02-19 09:31
復(fù)合行星變/減速器是汽車傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,其傳動的穩(wěn)定性和可靠性直接決定了汽車的行駛品質(zhì)和駕乘感。復(fù)合行星齒輪傳動系統(tǒng)有著體積小、傳動比高、功率分流良好等特性,已逐漸被應(yīng)用于車輛、航空和船舶等運輸領(lǐng)域。盡管其優(yōu)點十分突出,但是由于其自身構(gòu)件多,接觸特性和動態(tài)特性容易受到多種內(nèi)部激勵和外部激勵(如傳動誤差、齒向誤差、負(fù)載和轉(zhuǎn)速)的干擾,會導(dǎo)致其特性下降。本文針對齒輪嚙合時由于制造和安裝誤差所產(chǎn)生的齒向嚙合錯位,開展嚙合錯位量對復(fù)合行星齒輪變速器接觸特性和動態(tài)特性的影響分析,找出了嚙合錯位量對變速器齒輪副嚙合剛度、接觸印痕、傳動誤差和系統(tǒng)動力學(xué)行為的影響規(guī)律,并通過單齒扭矩試驗、接觸印痕試驗、傳動誤差試驗和ADAMS環(huán)境下的虛擬樣機對含嚙合錯位復(fù)合行星輪系的接觸行為和動力學(xué)行為進行了驗證。論文主要研究內(nèi)容與成果如下:1.分析了嚙合錯位的影響因素及影響機理。根據(jù)不同影響因素的影響機理:1)建立了軸系不平行和軸系交錯偏斜的條件下誤差和錯位量的數(shù)學(xué)關(guān)系;2)分析軸承孔的同軸度偏差對嚙合錯位的影響,并建立二者的數(shù)學(xué)關(guān)系;3)分析軸承徑向游隙對嚙合錯位的影響,并建立二者之間的數(shù)學(xué)關(guān)系;4)分析了齒...
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 論文研究目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.2.1 嚙合錯位對載荷分布規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.2 行星齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)特性研究現(xiàn)狀
1.2.3 汽車行星齒輪變速器動態(tài)特性研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問題
1.4 本文研究目標(biāo)和內(nèi)容
第二章 齒寬方向嚙合錯位影響因素及影響機理分析
2.1 引言
2.2 嚙合錯位的測量
2.3 系統(tǒng)裝配誤差對嚙合錯位量的影響
2.3.1 軸系不平行與嚙合錯位量的關(guān)系
2.3.2 軸承孔同軸度偏差對嚙合錯位量的影響
2.3.3 軸承徑向游隙對嚙合錯位量的影響
2.4 軸系彎曲變形對嚙合錯位量的影響
2.4.1 軸系彎曲對嚙合錯位量的影響
2.4.2 軸系扭轉(zhuǎn)變形對嚙合錯位量的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 嚙合錯位與嚙合剛度、接觸印痕和傳動誤差
3.1 嚙合錯位對直齒輪嚙合剛度的影響
3.1.1 不考慮齒向修形時嚙合錯位對接觸剛度的影響
3.1.2 考慮齒向鼓形時嚙合錯位對嚙合剛度的影響
3.2 嚙合錯位對斜齒輪嚙合剛度的影響
3.3 嚙合錯位對接觸印痕的影響
3.4 嚙合錯位對傳動誤差的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 含嚙合錯位的復(fù)合行星變速器動力學(xué)模型
4.1 引言
4.2 含嚙合錯位的復(fù)合行星變速器動力學(xué)模型
4.2.1 系統(tǒng)坐標(biāo)系
4.2.2 時變嚙合剛度
4.2.3 嚙合非線性函數(shù)
4.2.4 基于拉格朗日方程的系統(tǒng)運動學(xué)微分方程組
4.3 基于數(shù)值法的系統(tǒng)方程組計算方法
4.4 本章小結(jié)
第五章 嚙合錯位對復(fù)合行星變速器動力學(xué)特性的影響
5.1 引言
5.2 嚙合錯位量對變速器“振-沖”特性的影響
5.2.1 系統(tǒng)純扭轉(zhuǎn)動力學(xué)模型
5.2.2 諧波平衡法
5.2.3 嚙合錯位量變化對系統(tǒng)頻域內(nèi)的“振沖”特性的影響
5.3 嚙合錯位量變化對變速器振動位移的影響
5.4 嚙合錯位量變化對變速器“周期振動”特性的影響
5.5 嚙合錯位量變化對變速器“均載”特性的影響
5.6 本章小結(jié)
第六章 嚙合錯位對嚙合剛度、接觸印痕及傳動誤差影響的試驗研究
6.1 試驗臺架及試驗對象
6.2 試驗方法研究
6.2.1 嚙合錯位對接觸印痕影響試驗
6.2.2 嚙合錯位對傳動誤差影響試驗
6.2.3 嚙合錯位對嚙合剛度影響試驗
6.3 試驗結(jié)果分析
6.3.1 接觸印痕試驗
6.3.2 傳動誤差試驗
6.3.3 嚙合剛度驗證
6.4 本章小結(jié)
第七章 基于ADAMS的復(fù)合行星變速箱虛擬樣機研究
7.1 引言
7.2 復(fù)合行星齒輪傳動系統(tǒng)虛擬樣機仿真模型
7.3 中心輪s1 引入5 um嚙合錯位對不同嚙合副的均載影響
7.4 中心輪s1 引入10 um嚙合錯位對不同嚙合副的均載影響
7.5 中心輪s1 引入15 um嚙合錯位對不同嚙合副的均載影響
7.6 中心輪上的嚙合錯位增大對系統(tǒng)均載系數(shù)的影響
7.7 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 主要研究工作
8.2 論文的主要創(chuàng)新點
8.3 工作展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
作者簡介
本文編號:3745970
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 論文研究目的及意義
1.2 國內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀分析
1.2.1 嚙合錯位對載荷分布規(guī)律研究現(xiàn)狀
1.2.2 行星齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)特性研究現(xiàn)狀
1.2.3 汽車行星齒輪變速器動態(tài)特性研究現(xiàn)狀
1.3 存在的問題
1.4 本文研究目標(biāo)和內(nèi)容
第二章 齒寬方向嚙合錯位影響因素及影響機理分析
2.1 引言
2.2 嚙合錯位的測量
2.3 系統(tǒng)裝配誤差對嚙合錯位量的影響
2.3.1 軸系不平行與嚙合錯位量的關(guān)系
2.3.2 軸承孔同軸度偏差對嚙合錯位量的影響
2.3.3 軸承徑向游隙對嚙合錯位量的影響
2.4 軸系彎曲變形對嚙合錯位量的影響
2.4.1 軸系彎曲對嚙合錯位量的影響
2.4.2 軸系扭轉(zhuǎn)變形對嚙合錯位量的影響
2.5 本章小結(jié)
第三章 嚙合錯位與嚙合剛度、接觸印痕和傳動誤差
3.1 嚙合錯位對直齒輪嚙合剛度的影響
3.1.1 不考慮齒向修形時嚙合錯位對接觸剛度的影響
3.1.2 考慮齒向鼓形時嚙合錯位對嚙合剛度的影響
3.2 嚙合錯位對斜齒輪嚙合剛度的影響
3.3 嚙合錯位對接觸印痕的影響
3.4 嚙合錯位對傳動誤差的影響
3.5 本章小結(jié)
第四章 含嚙合錯位的復(fù)合行星變速器動力學(xué)模型
4.1 引言
4.2 含嚙合錯位的復(fù)合行星變速器動力學(xué)模型
4.2.1 系統(tǒng)坐標(biāo)系
4.2.2 時變嚙合剛度
4.2.3 嚙合非線性函數(shù)
4.2.4 基于拉格朗日方程的系統(tǒng)運動學(xué)微分方程組
4.3 基于數(shù)值法的系統(tǒng)方程組計算方法
4.4 本章小結(jié)
第五章 嚙合錯位對復(fù)合行星變速器動力學(xué)特性的影響
5.1 引言
5.2 嚙合錯位量對變速器“振-沖”特性的影響
5.2.1 系統(tǒng)純扭轉(zhuǎn)動力學(xué)模型
5.2.2 諧波平衡法
5.2.3 嚙合錯位量變化對系統(tǒng)頻域內(nèi)的“振沖”特性的影響
5.3 嚙合錯位量變化對變速器振動位移的影響
5.4 嚙合錯位量變化對變速器“周期振動”特性的影響
5.5 嚙合錯位量變化對變速器“均載”特性的影響
5.6 本章小結(jié)
第六章 嚙合錯位對嚙合剛度、接觸印痕及傳動誤差影響的試驗研究
6.1 試驗臺架及試驗對象
6.2 試驗方法研究
6.2.1 嚙合錯位對接觸印痕影響試驗
6.2.2 嚙合錯位對傳動誤差影響試驗
6.2.3 嚙合錯位對嚙合剛度影響試驗
6.3 試驗結(jié)果分析
6.3.1 接觸印痕試驗
6.3.2 傳動誤差試驗
6.3.3 嚙合剛度驗證
6.4 本章小結(jié)
第七章 基于ADAMS的復(fù)合行星變速箱虛擬樣機研究
7.1 引言
7.2 復(fù)合行星齒輪傳動系統(tǒng)虛擬樣機仿真模型
7.3 中心輪s1 引入5 um嚙合錯位對不同嚙合副的均載影響
7.4 中心輪s1 引入10 um嚙合錯位對不同嚙合副的均載影響
7.5 中心輪s1 引入15 um嚙合錯位對不同嚙合副的均載影響
7.6 中心輪上的嚙合錯位增大對系統(tǒng)均載系數(shù)的影響
7.7 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
8.1 主要研究工作
8.2 論文的主要創(chuàng)新點
8.3 工作展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
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本文編號:3745970
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