三轴式内齿行星齿轮减速器动力学特性的研究

在考虑齿轮啮合刚度、啮合阻尼以及轴承刚度的情况下,使用集总参数法,建立了三轴式内齿行星齿轮减速器的弹性动力学模型,求解出不同内齿板结构下系统的固有频率及动力学响应。研究发现,在相同内齿板厚度、不同安装方式下,系统的固有频率非常接近;不平衡质量引起的惯性力不但会引起弯曲振动,还会引起扭转振动;具有三相内齿板的减速器动力学性能最好。     

结构参数对三轴式内齿行星齿轮减速器动力学响应的影响

在建立弹性动力学模型的基础上,分析了轴承刚度,几何尺寸,啮合角,齿轮平均啮合刚度,内齿板质量等结构参数对具有三相内齿结构的三轴式内齿行星齿轮减速器的动力学特性的影响。研究发现:通过减小输出轴轴承的刚度、降低内齿板的质量可改善三轴式内齿行星齿轮减速器的动力学性能。     

大功率高速行星齿轮减速器啮合刚度计算研究

针对某NGW型大功率高速行星齿轮减速器,运用自编程序生成内、外啮合齿轮副的精确啮合节点坐标,结合三维建模软件和有限元计算软件,将各啮合节点坐标导入仿真环境下生成真实齿面上的各个有限元节点,通过依次在各啮合节点上施加单位载荷进行变形计算,提取各啮合结点的综合变形结果并组装得到内、外齿啮合齿面的柔度系数矩阵,进而得到各啮合齿面的啮合刚度。根据此减速器内、外啮合齿面在各啮合位置的啮合刚度值及齿面啮合周期内的啮合刚度波动规律,对减速器的齿轮参数选取的优劣做出判断。     

轴承预紧力作用下的行星齿轮动态载荷研究

为分析轴承预紧量对高速重载行星齿轮传动系统接触性能影响,建立高速重载行星齿轮传动动力学模型,考虑轴承预紧量因素,分析行星销轴承预紧量对系统支撑刚度、齿面啮合性能、系统均载影响。结果表明:行星销轴承预紧量影响行星销支撑刚度、齿面啮合性能、动态均载,从负游隙到正游隙系统支撑刚度减小,齿轮副的啮合载荷最大值减小,系统的均载系数减小。研究结果可为优化高速重载行星齿轮传动的轴承预紧量提供支撑。     

大功率高速行星齿轮减速器啮合刚度计算研究

针对某NGW型大功率高速行星齿轮减速器,运用自编程序生成内、外啮合齿轮副的精确啮合节点坐标,结合三维建模软件和有限元计算软件,将各啮合节点坐标导入仿真环境下生成真实齿面上的各个有限元节点,通过依次在各啮合节点上施加单位载荷进行变形计算,提取各啮合结点的综合变形结果并组装得到内、外齿啮合齿面的柔度系数矩阵,进而得到各啮合齿面的啮合刚度.根据此减速器内、外啮合齿面在各啮合位置的啮合刚度值及齿面啮合周期内的啮合刚度波动规律,对减速器的齿轮参数选取的优劣做出判断.     

风电行星齿轮系统变载荷激励动力学模型及其响应特性

针对风电行星齿轮系统变载变速的运行特点,通过分析系统构件为刚体和弹性体时的受力情况,应用运动合成原理,提出了变载荷激励下行星齿轮系统动力学模型的建立方法,并推导出系统的运动微分方程。在此基础上,分析了行星齿轮系统的内外部激励因素及其对系统动载荷和动载系数的影响机理。计算并分析了某MW级风电行星齿轮系统的动态响应,结果表明：系统的时变啮合刚度和时变轴承刚度主要影响响应频率的数值大小和系统的振动能量;外部变载荷使响应频率中存在明显的低频成分,并影响各阶振动间的能量分配;齿轮啮合力的动载系数主要受到外部变载荷的影响,而轴承力的动载系数同时受到系统内部激励和外部激励的影响。研究结果为风电齿轮箱的疲劳寿命分析和动态优化设计奠定了基础。     

计入内齿板变形的环式减速器弹性动力分析

环式减速器是一类新型的少齿差行星传动装置,具有传动比大、承载能力高、结构紧凑、制造成本低和适应性广等诸多优点。为改善系统的动力学性能,建立了环式减速器的弹性动力学方程,计入了高速轴、内齿板、啮合轮齿及轴承等的弹性变形。利用ANSYS软件创建了内齿板的有限元模型,以具有等效刚度的弹簧约束内齿板的刚体运动,求解了一个机构运动周期内各相内齿板的应力、位移与弹性变形。将基于ANSYS的内齿板有限元分析与环式减速器的弹性动力分析相结合,经迭代计算,揭示了系统中各零部件的真实受力情况。研究表明,内齿板的拉压变形与弯曲变形均对环式减速器的动力学性能具有重要影响,内齿板的弹性变形将导致行星轴承的实际使用寿命低于预期的设计寿命。     

渐开线少齿差行星齿轮减速器动态接触仿真分析

首先通过SolidWorks建立了渐开线五齿差行星齿轮减速器的三维模型,运用ABAQUS有限元软件对齿轮副进行了在额定工况下的动态接触仿真分析,得到轮齿从进入啮合到退出啮合全过程的动态啮合效果,得到了啮合时轮齿的接触应力和von-mises等效应力;仿真分析了渐开线少齿差行星减速器在不同载荷下的重合度,并得出了其单齿啮合刚度曲线,根据线性叠加原理,得出了渐开线少齿差行星减速器在额定载荷作用下的时变啮合刚度曲线。     

考虑行星销柔性的轮毂减速器均载性能研究

以分布式电驱动轮毂减速器为对象,应用有限元法求解行星轮轴承支承刚度和柔性销轴支承刚度。将行星轮轴承刚度与柔性销轴支承刚度引入集中参数动力学模型,建立综合考虑行星销轴柔性、时变啮合刚度、时变啮合阻尼、综合误差的动力学模型,探究了均载系数与综合误差、销轴柔度的关系。通过比较两种行星销轴支承结构下行星传动系统的均载系数,表明所提出的柔性销轴结构能够提升系统均载性能。研究结果为行星齿轮减速器均载性能提升及结构优化提供了理论依据。     

啮合相位对人字齿行星齿轮传动系统均载的影响

基于集中参数法建立了人字齿行星齿轮传动系统平移-扭转耦合非线性动力学模型,模型中考虑了人字齿行星齿轮传动系统多重啮合间相位关系,提出了计入啮合相位的时变啮合刚度,综合考虑了各构件的支撑刚度、误差激励。研究了啮合相位对人字齿行星齿轮均载的影响,结果表明:理想啮合状态下,均布式人字齿行星齿轮系统中,啮合相位系数为0时,系统均载系数为1,同时抑制了系统平移振动;非均布式人字齿行星齿轮系统中,啮合相位系数为0时,系统均载系数为1,同时抑制了部分平移振动。无啮合相位差的人字齿行星齿轮系统均载系数较相位差不为0时小。微调行星齿轮的几何相位,不改变系统传动比及尺寸;调整行星齿轮齿数关系,虽系统的传动比及尺寸略有变化,但系统的均载系数更小,同时抑制系统了平移振动。在单级人字齿行星齿轮试验台上对不同啮合相位的行星齿轮系统进行了均载试验研究,验证了理论分析结果的有效性。     

少齿差内齿行星齿轮传动的研究现状

评述了少齿差内齿行星齿轮传动的研究现状、存在的问题和将来的研究方向。作为一种新型的齿轮传动机构,内齿行星齿轮减速器具有其自身的许多优点,但对其动力学性能的研究还不成熟。因此,需要在以下几个方面开展研究工作:符合实际的动力学特性研究、不平衡质量引起的动载问题、加工误差对其性能的影响等。     

国内基于功率分支技术齿轮箱的发展现状

功率分支主要是指采用行星传动、两分支与多分支传动技术。在高速或者重载或者小空间等严格工况下,通常采用基于功率分支技术的齿轮箱。从齿轮强度计算出发,对基于功率分支技术的齿轮系统进行了简化分析,发现它拥有优于常规平行轴齿轮箱的诸多特点,包括可以大大降低齿轮尺寸、提高轮系承载能力、降低齿轮节圆线速度、提高结构刚性与运转平稳性等等。根据不同轮系结构形式,对目前应用的基于功率分支技术的齿轮箱进行了分类,具体包括行星轮系、中心传动多分支轮系、多级分支轮系、人字齿/双斜齿侧分支轮系、多边边缘传动轮系。并针对每种分支轮系,进行了结构与应用分析。最后,探讨了基于功率分支技术的齿轮箱关键技术——均载技术,详细总结了目前常用的功率分支轮系的均载方法,并对采用胀紧联结套来实现均载进行了介绍。     

2K-V型摆线针轮减速器传动系统的动态特性分析

建立了 2K -V型摆线针轮减速器的动力学模型。以 2K -V6型摆线针轮减速器为研究对象 ,在不改变减速器的外形尺寸和结构的情况下 ,分析了摆线轮修形和短幅系数对摆线轮啮合刚度的影响规律 ,以及传动系统中的各种刚度和针径系数对整机振动性能的影响。     

Load Sharing Behavior of Star Gearing Reducer for Geared Turbofan Engine

Load sharing behavior is very important for power-split gearing system, star gearing reducer as a new type and special transmission system can be used in many industry fields. However, there is few literature regarding the key multiple-split load sharing issue in main gearbox used in new type geared turbofan engine. Further mechanism analysis are made on load sharing behavior among star gears of star gearing reducer for geared turbofan engine. Comprehensive meshing error analysis are conducted on eccentricity error, gear thickness error, base pitch error, assembly error, and bearing error of star gearing reducer respectively. Floating meshing error resulting from meshing clearance variation caused by the simultaneous floating of sun gear and annular gear are taken into account. A refined mathematical model for load sharing coefficient calculation is established in consideration of different meshing stiffness and supporting stiffness for components. The regular curves of load sharing coefficient under the influence of interactions, single action and single variation of various component errors are obtained. The accurate sensitivity of load sharing coefficient toward different errors is mastered. The load sharing coefficient of star gearing reducer is 1.033 and the maximum meshing force in gear tooth is about 3010 N. This paper provides scientific theory evidences for optimal parameter design and proper tolerance distribution in advanced development and manufacturing process, so as to achieve optimal effects in economy and technology.     

RV减速器的动力学模型与固有频率研究

建立ＲＶ减速器的动力学模型并推导运动微分方程,通过求解振动方程得到系统的固有频率,并就针轮齿数对ＲＶ减速器振动的影响等进行了研究,得到对ＲＶ减速器的设计和应用具有指导意义的结论。     

随机风载作用下风力发电机齿轮传动系统动态可靠性分析

运用最小二乘支持向量机(Sparse least squares support vector machines,SLS-SVM)机器学习方法建立风场随机风速模型,根据随机风速模型和空气动力学理论得到随机风引起的系统外部载荷激励,建立考虑齿轮时变啮合刚度和滚动轴承时变刚度的风力发电机行星齿轮传动系统齿轮—轴承耦合动力学模型,并对动力学模型进行仿真计算,分别得到各齿轮副的动态啮合力和滚动轴承动态接触力。以此为基础,将载荷作用过程视为随机过程,推导出随机载荷作用下的等效载荷累计分布函数。根据应力—强度干涉理论建立风力发电机齿轮传动系统各齿轮和轴承的动态可靠性模型,利用二阶矩和摄动方法求出各齿轮、轴承的动态可靠性指标,并计算出动态可靠度,研究各齿轮、轴承和传动系统的动态可靠度随时间的变化规律,为风力发电机齿轮传动系统动态可靠性设计奠定了基础。