双驱动卷扬机多流传动系统的动态性能分析及试验研究

从运动学角度分析了双驱动卷扬机多流传动原理和计算方法,通过实例分析进一步阐明该传动的性能和特点。采用功率键合图理论和方法,建立双驱动卷扬机多流传动系统在考虑支承弹性下的系统耦合振动模型,并进行动力学的仿真。设计双驱动减速器传动试验装置,改进现有试验台, 实现了多通道数据采集。从而较全面地揭示了行星减速器系统的动态特性及传动性能,并与理论结果对比,其变化趋势一致,变化规律基本相同。进而验证了双驱动卷扬机多流传动系统的键合图模型的正确性,也表明所用的方法是有效的。     

Effects of dynamic transmission errors and vibration stability in helical gears

Transmission error is an important reason for instability in helical gears. A six-degree-of-freedom dynamic model coupled flexional, torsional and axial motion of a helical gear transmission system, which includes time varying mesh stiffness, bearing supporting stiffness, mesh damping and backlash, is developed, after taking into account the dynamic characteristics and vibration responses of helical gear in three dimensions. Influences of involute contact ratio, bearing supporting stiffness, mesh damping and backlash on the dynamic transmission errors and vibration stability of the helical gear system are investigated using numerical simulation technique. The effects on dynamic transmission errors and stabilities by contact ratio, supporting stiffness and mesh damping as well as gear backlash are analyzed. The intrinsic relationship between above parameters and dynamic transmission errors and stabilities for helical gear system are presented. The stable and unstable regions under different parameters are given. The results in this paper can be helpful to the dynamic and stable design of a helical gear transmission system.     

土压平衡盾构减速器三级行星齿轮传动系统动力学特性研究

采用集中质量参数法建立了土压平衡盾构减速器三级行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型,模型中考虑了时变啮合刚度、啮合阻尼及传动误差等因素.根据盾构减速器的设计参数,求得了系统的固有频率和振型;使用变步长的Runge - Kutta法求得了传动系统各齿轮的振动位移;计算了各齿轮副的动态啮合力.进行了盾构减速器的振动测试实验,结果表明,理论分析结果与实验数据具有较好的一致性.     

铝锭堆垛机传动系统齿轮的有限元模态分析

研究了铝锭堆垛机翻转装置传动系统中齿轮的固有振动特性,运用有限元分析软件ANSYS对齿轮进行了模态分析,计算出了固有振动频率和模态振型,为齿轮传动系统的动态响应计算和分析奠定了基础。通过有限元法分析了传动系统各个齿轮的固有振动特性,用有限元分析软件ANSYS计算出了齿轮的各级模态频率和振型,为传动系统的齿轮动态设计提供了参考,也为诊断齿轮传动系统故障提供了一种方法。     

功率二分支齿轮传动系统动载特性与模态分析

为了分析功率二分支齿轮传动系统的动力学特性,构建由斜齿分扭传动级与人字齿并车传动级构成的分扭 并车纯扭转动力学模型;通过高斯消元去除状态方程中的冗余变量,解决了系统动力学方程的奇异性并采用 4 阶 Runge-Kutta 法数值求解;分析了无量纲时间下不同齿型构成的 2 级传动动载特性,采用模态分析法,确定该系统的固有频率与固有振型,并结合三维瀑布图分析激振频率对系统共振特性的影响。研究结果表明:该齿轮传动系统由人字齿构成的并车传动级动力学特性优于由斜齿构成的分扭传动级;系统啮合位移与动态啮合力响应瀑布图表明,在该系统激振频率为 1820 Hz 时,系统出现超谐波共振。     

斜齿圆柱齿轮传动系统的耦合振动分析

建立了斜齿轮传动系统（斜齿轮、轴与轴承）的弯曲-扭转-轴向-扭摆耦合振动的动力学模型，推导了其振动微分方程，计算了风力发电机组增速箱FH660的传动系统的振动响应，并进行了三维有限元模态分析。对斜齿轮传动系统进行了很好的数值模拟，为斜齿轮传动系统的动态设计提供了有效的方法。     

直升机旋翼传动系统固有振动特性的研究

在不同的转速条件下对旋翼传动系统的扭振响应进行了测量，从而对整个系统的固有振动特性进行了在线辨识，并与理论分析结果进行了对比。分析结果表明，带有旋翼的齿轮传动系统具有不同于其它齿轮传动系统的特性，即其动态特性随转速不同而发生变化。这为该类齿轮传动系统的动态设计及动力学分析提供了依据。     

面齿轮传动分扭系统扭转振动的固有频率分析

基于集中质量法,建立了面齿轮传动分扭系统的动力学模型,模型中考虑了系统的扭转振动自由度。列出了系统的刚度矩阵和质量矩阵,求出了系统的各阶固有频率,分析了输入轴和面齿轮轴的扭转刚度以及面齿轮啮合刚度对系统固有频率的影响。结果表明,输入轴和面齿轮轴的扭转刚度对系统的高阶固有频率有较大的影响,面齿轮平均啮合刚度对系统的低阶固有频率有较大的影响。     

斜齿轮副动态特性对支承结构参数的灵敏度

针对斜齿轮副动特性的灵敏度问题 ,考虑轴和轴承的柔性以及由于轮齿啮合而产生的横向运动、扭转运动、轴向运动与旋转 (摆动 )运动间的动态耦合的影响 ,建立了斜齿轮传动系统的动力学模型 ,推导了固有频率及动态啮合挠度相对于斜齿轮副支承结构参数的灵敏度计算公式 ,并给出了实例。这一方法可用于斜齿轮传动系统的动态优化设计及改进设计     

齿轮传动系统动力学参数的计算方法

提出了一种齿轮传动系统结构简化和动力学参数计算的方法。这里以一个带有原动机、工作机的斜齿轮传动系统为对象,对实际结构进行了合理的简化,进一步对系统扭转振动、横向振动的有关动力学参数进行了定量计算。     

基于齿背接触刚度的高速斜齿轮瞬态振动特性

为了分析基于齿背接触刚度的高速斜齿轮瞬态振动放大特性,针对高转速瞬态工况下斜齿轮齿面啮合-脱啮-齿背接触的齿面实际承载接触状态,建立了同时考虑啮合时间与齿面振动位移耦合机理的斜齿轮动态啮合刚度。在细化考虑齿背啮合机理、基于齿背实际啮合刚度的模型基础上,进一步建立斜齿轮啮合型瞬态振动模型,并在此基础上展开不同齿侧间隙以及齿背接触对系统瞬态振动特性影响分析研究。搭建封闭功率流式斜齿轮瞬态扭转振动测试试验台,对基于齿背接触刚度的斜齿轮瞬态振动特性进行了验证。该研究具有较好的理论研究意义,有利于斜齿轮传动系统在航空传动、新能源传动系统上的应用推广,进一步提升高转速齿轮系统的瞬态振动噪声品质。     

矿井提升机齿轮传动系统动态分析模型与动强度评价

建立了基于离散单元的矿井提升机齿轮传动系统动态分析模型,提出了矿井提升机传动系统动强度评价方法及建议。     

齿侧间隙对齿轮系统动力学行为的影响

为分析齿轮传动系统在齿侧间隙变化条件下的非线性动力学变化机理,对不同齿侧间隙参数下非线性齿轮传动系统的动力学行为进行了研究,建立了全齿齿侧间隙变化的齿轮传动系统非线性动力学模型,探讨了不同齿侧间隙参数条件下齿轮传动系统吸引子的变化。研究表明,齿侧间隙的变化不仅能够影响齿轮传动系统振动幅值的变化,同时,齿侧间隙的变化也能够显著改变齿轮传动系统的动力学行为,使齿轮传动系统在混沌状态与周期状态间发生跃变。研究结果能够为齿轮传动系统的设计和故障诊断提供一定的参考。     

RV减速器扭转振动的固有特性及灵敏度分析

以RV减速器为研究对象,综合考虑系统刚度和摆线轮偏心角度对扭转振动特性的影响,采用集中参数法,建立了该系统13个自由度的修正扭转动力学模型。通过求解自由振动方程得到系统固有频率及主振型,分析了摆线轮偏心角度对系统固有频率的影响。利用偏导数法分析了系统固有频率对转动惯量和刚度的影响。研究结果表明,轴承刚度为系统固有频率的关键影响因素。     

弧齿锥齿轮传动系统的非线性振动特性研究

基于集中参数法建立了弧齿锥齿轮的多自由度弯-扭-轴-摆耦合振动三维空间十二自由度动力学模型。模型中考虑了传动轴和轴承的弹性变形以及齿轮的啮合刚度激励、误差激励和啮合冲击激励。在忽略扭摆振动的基础上，系统等效处理为八自由度模型，通过引入状态变量并用五阶变步长自适应Runge—Kutta数值积分方法直接求解该多自由度模型，得到系统的动态响应。随激励频率60h的改变，系统将出现单周期简谐、多周期次谐、拟周期和混沌响应，且发现各周期响应的过渡是通过拟周期的分叉实现的。     

Effects of a one-way clutch on the nonlinear dynamic behavior of spur gear pairs under periodic excitation

Nonlinear behavior analysis was used to verify whether a one-way clutch is effective for reducing the torsional vibration of a paired spur gear system under periodic excitation. The dynamic responses were studied over a wide frequency range by speed sweeping to check the nonlinear behavior using numerical integration. The gear system with a one-way clutch showed typical nonlinear behavior. The oscillating component of the dynamic transmission error was reduced over the entire frequency range compared to a system without a one-way clutch. The one-way clutch also eliminated unsteady continuous jump phenomena over multiple solution bands, and prevented double-side contact, even with very small backlash. Installing a one-way clutch on both sides of the gear system was more effective at mitigating the negative effects of external periodic excitation and various parameter changes than a conventional gear system without a one-way clutch.     

弧齿锥齿轮传动系统的耦合振动分析

基于集中参数理论，建立了弧齿锥齿轮的多自由度弯曲-扭转-轴向移动-扭摆等耦合振动的三维空间动力学模型。模型中考虑了传动轴和轴承的弹性变形以及齿轮的啮合刚度激励、误差激励和啮合冲击激励。在此基础上，对弧齿锥齿轮传动系统的动态响应进行了数值仿真分析，得到系统的动态响应。     

齿轮减速器扭振特性实验辨识及简化动力模型研究

本文通过对二级齿轮减速器扭振特性的实验测定，识别了系统的动力学参数。在此基础上提出用三质量弹簧简化模型代表复杂齿轮减速器的方法，并对简化模型的特性参数进行了辨识，为齿轮传动系统的动力学分析，提供了一种有效的分析方法。     

转动惯量的变化对齿轮扭转振动影响的研究

以一个带有原动机、工作机的齿轮传动系统为对象,在一个八质量系统动力学模型的基础上,研究了转动惯量的变化对齿轮扭转振动的影响,同时了相应的试验台,给出了齿轮扭转振动的数值模拟计算结果和实验结果。     

2K-H行星传动的修正扭转模型建立与固有特性分析

建立了2K-H均布行星传动的修正扭转模型,以揭示系统的固有频率与振动模态特性。该模型在纯扭转模型的基础上,进一步计入了行星轮轴心沿系杆切向的位移与行星轮轴的轴承支承刚度对系统动力学性能的影响。无阻尼固有特性分析表明,2K-H均布行星传动中存在三种典型的振动模式,即中心构件扭转振动模式、行星轮扭转振动模式与行星轮平移振动模式。求解相应的子特征值问题,获得了两种行星轮振动模式所对应的系统固有频率的封闭解析表达式。固有频率的参数灵敏度分析表明,行星轮轴的轴承支承刚度是影响2K-H均布行星传动的一阶固有频率的关键因素。固有频率敲击试验表明,与纯扭转模型相比,修正扭转模型更具工程应用价值,可用以指导2K-H均布行星传动的动态设计。