钢/塑齿轮组合行星传动的振动特性

为了深入了解钢质行星齿轮传动系统引入塑料齿轮后的振动特性,建立钢/塑齿轮组合行星传动的动力学分析模型和试验模型,对SNS、SSS、SSN和NSS四种钢/塑齿轮组合行星传动的振动特性进行理论分析与试验研究,分析组合方式对行星传动振动特性的影响。数值仿真与试验研究结果表明:塑料齿轮的引入对行星齿轮传动的振动特性影响很大,显著地减小了太阳轮与行星轮和内齿圈与行星轮的啮合动载荷;有效地抑制了行星齿轮传动的齿轮啮合频带振动和高频带振动;组合方式对行星齿轮传动的振动特性影响显著,合理地采用钢/塑齿轮组合行星传动结构可以极大地降低啮合动载荷,从而有效地抑制传动系统的振动和噪声。     

塑料行星齿轮系统振动与噪声特性的研究

为了进一步了解塑料行星齿轮传动系统的传动特性,建立了塑料行星齿轮传动系统的物理模型和实验模型.对塑料行星齿轮传动在不同工况下的振动特性及噪声特性进行了研究.研究结果表明:塑料行星齿轮传动的振动主要分布在齿轮啮合基频带及各次倍频、谐频带和转子不平衡频带等;转速和负载的增大加剧了塑料行星齿轮在啮合基频处和谐频处的振动强度;负载的增加会抑制塑料行星齿轮在啮合2倍频处的振动强度;负载和转速的增加会明显的抑制转子不平衡的影响;噪声随着转速的增大而增大,负载的增大会抑制噪声的强度,噪声的峰值与各频带的共振峰值有着对应的关系.     

3K-Ⅱ型直齿行星齿轮传动的固有特性

为揭示3K-Ⅱ型直齿行星齿轮传动的固有特性,建立该类传动系统在系杆随动参考坐标系下的平移-扭转耦合动力学模型.模型设定系统中每个构件均拥有3自由度,并计入各构件的支承刚度、轮齿时变啮合刚度和陀螺效应等影响因素.通过分析各构件间的相对位移关系,推导出系统的运动微分方程,进而求解其特征值问题即可获知系统的固有频率和相应振型.固有特性分析表明,3K-Ⅱ型行星齿轮传动具有与2K-H行星齿轮传动类似的三种典型振动模式,即扭转振动模式、平移振动模式和行星轮振动模式.列出三种典型振动模式下传动系统的运动特征.     

轴承预紧对高速重载行星齿轮传动动态特性影响研究

为分析轴承预紧对高速重载行星齿轮传动系统动态特性的影响,建立高速重载行星齿轮传动动力学模型,考虑轴承预紧因素,分析行星销轴承预紧量对系统支撑刚度、固有频率、内外啮合副动态啮合力的影响。结果表明,行星销轴承预紧可以有效增加行星销支撑刚度;系统的固有频率随预紧先减小后增大,随游隙增大而增大;行星齿轮内外啮合副动态啮合力峰值随预紧增大而减小,随游隙增大而增大。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。     

局部裂纹故障行星传动系统固有特性分析

建立2K—H行星传动纯扭转模型;运用韦伯法计算正常、太阳轮局部裂纹故障和行星轮局部裂纹故障的内外啮合刚度;对正常模型和裂纹故障模型进行固有特性分析,通过对比发现太阳轮故障对2、3、5阶固有频率影响较大,行星轮故障对2、3、6阶固有频率影响较大,且行星传动系统在裂纹故障影响下不存在振动模式划分规律。为行星轮系动力学分析奠定基础,对行星传动系统设计和故障齿轮系统进行诊断有重要的价值。     

摆线钢球行星传动动力学建模与固有特性分析

首先根据摆线钢球行星传动的受力状态,计入各啮合副之间的载荷分布及其变化规律,建立了摆线钢球行星传动系统的平移—扭转耦合动力学模型;然后通过分析各构件间的相对位移关系,推导出了系统动力学方程,进而通过求解其特征值得到相应派生系统的各阶固有频率和主振型,从而揭示了系统的固有特性;最后分析了摆线钢球行星传动的主要结构参数对固有频率的影响。     

行星齿轮传动固有频率的统计特性分析

建立了2K-H直齿行星齿轮传动平移-扭转耦合模型,分析了行星传动的固有特性。基于传动系统的三种典型的振动模式(扭转振动模式、平移振动模式和行星轮振动模式),以及有关的特征敏感度计算方法,引入随机参数,以解析形式给出了三种振动模式固有频率的统计量计算方法,并对模态跃迁造成的方差突变现象做了初步研究。指出在发生模态跃迁的参数敏感位置,参数的随机性导致了行星齿轮传动的动态特性不稳定,在动态设计中应小心避开。仿真结果证明了所得结论的正确性。     

齿轮参数对行星传动固有特性的影响

建立了行星齿轮传动系统的实体模型,将其导入有限元分析软件进行固有特性的分析,提取齿轮传动系统的固有频率和振型。分别考虑轮齿模数、螺旋角、径向支撑刚度、轴向支撑刚度对传动系统固有特性的影响。讨论齿轮参数对齿轮系统固有特性的影响,对传动系统的优化设计具有重要意义。     

直线共轭少齿差行星齿轮减速器振动特性研究

将直线共轭齿廓与少齿差行星齿轮传动相结合，以直线共轭少齿差行星齿轮减速器为研究对象，通过有限元模态分析获得了减速器的结构固有频率与振型，表明减速器具有良好的结构动态特性；通过振动特性仿真分析获得该减速器在典型工况下的振动规律，并进行振动测试实验，振动实验结果与仿真结果吻合。振动特性研究结果表明，输入转速对直线共轭少齿差行星齿轮减速器的振动幅值与频率有明显影响。     

谐波齿轮传动柔轮的固有振动分析

柔轮的动态特性在很大程度上决定了谐波齿轮传动的动态性能。由于柔轮是一个组合的旋转壳体结构,故本文采用了半解析环单元方法对柔轮的固有振动特性进行了深入的研究。论述了这种有限元方法的基本理论,柔轮固有频率和振型的计算方法。讨论了柔轮结构参数对其固有振动特性的影响,并给出了相应的计算结果和对工程设计有价值的结论。     

混合动力两级行星机构动力耦合系统动力学建模及分析

以基于双转子电机的混合动力传动系统的两级行星齿轮机构动力耦合系统为研究对象,考虑前后两级行星齿轮机构的齿轮副啮合刚度、中心构件的扭转支撑刚度、连接部分的扭转耦合刚度、各构件惯性等基本因素,详细推导并建立两级行星齿轮耦合系统的纯扭转动力学模型。利用两级行星齿轮机构的有关参数进行特征值问题求解,得到系统整体模型的固有特性,按照振型特点把系统的振动形式划分为三种模式:整体扭转振动模式、前排行星轮振动模式和后排行星轮振动模式。在整体模式下固有频率为单根,系统各构件均以一定幅度做扭转振动;前、后排行星轮模式下固有频率均为二重根,且除了其自身外,其他构件均无振动。归纳分析得到的各振动模式特征与前人有关结论相吻合。同时指出连接部分的耦合刚度对系统振动特性的影响,并作了初步分析。     

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。     

斜齿行星齿轮系统自由振动特性分析

建立了计入系统扭摆振动陀螺效应的斜齿行星齿轮系统动力学模型,考虑了偏心误差、行星轮轴位置偏差、啮合误差、质量偏心及时变刚度的影响。分析了2K-H型斜齿行星齿轮系统的自由振动特性。将斜齿行星齿轮系统的振型划分为三类：径向平移扭摆振动模式、轴向平移扭转振动模式和行星轮振动模式。并分析了这三类振动模式降阶模型的特征值问题,得到了它们的特征值数、各行星轮振型比例关系及各构件振幅特点等方面的规律。     

齿轮参数对行星轮系模态的影响

使用Catia对行星轮系进行实体建模,通过有限元分析软件workbench的高效率模型导入功能实现了Catia和Workbench的联合仿真,对行星轮系模型进行动力学模态分析,提取了前9阶固有频率和主振型。在其他参数不变情况下,先对行星轮系中所有齿轮的模数进行改变并对行星轮系进行模态分析,结果表明固有频率随模数增大而减小：在其他参数不变情况下,再对行星轮系中所有齿轮的压力角进行改变并对行星轮系进行模态分析,结果表明固有频率随压力角增大而增大。     

计入齿圈柔性的直齿行星传动动力学建模

为揭示齿圈柔性对传动系统动态性能的影响,在系杆随动坐标系下建立计入齿圈柔性的直齿行星传动精细化动力学模型,建模中计入时变啮合刚度、支承刚度、陀螺效应和齿圈柔性等诸多影响因素。采用有限段单元的离散化建模方法,将连续体的柔性齿圈离散成由等效虚拟弹簧连接的刚性齿圈段,并推导齿圈段与行星轮的啮合判据。通过分析各构件间的相对位移关系及其受力,最终建立系统的运动微分方程。以三行星轮的NGW型直齿行星传动为例对其进行固有特性分析,得出系统的低阶固有频率分布及相应的振动模式,并进一步分析齿圈柔性和安装方式对系统固有特性的影响。研究结果表明,直齿行星传动的振型可归结为中心构件(太阳轮、系杆)扭转振动和中心构件平移振动两种模式,两种模式下齿圈和行星轮均做复杂平面振动;齿圈的柔性会降低系统的低阶固有频率,且其影响程度与齿圈安装方式有关,齿圈完全固定时其影响最小,径向浮动或周向转动时影响较明显。     

Analytical determination of mesh phase relations in general compound planetary gears

This paper systematically studies the mesh phase relations of general compound planetary gears. The mesh phase relations are described by the relative phases between mesh tooth variation functions of all gear meshes. The analysis allows for compound planetary gears having multiple mesh periods. A numbering method is proposed for accurate definition of the relative phases in a general compound planetary gear. By introducing the concepts of system-level, stage-level, and train-level relative phases, the relative phases between any two gear meshes in a compound planetary gear are calculated systematically. Important relations among these relative phases are derived. The results from this study are necessary for analytical or computational multibody studies on the static or dynamic response of general compound planetary gears.     

机电集成电磁蜗杆传动系统自由振动分析

考虑机电集成电磁蜗杆传动系统中机械系统与电系统之间的电磁耦合作用,推导了电磁耦合刚度的表达式,建立了该机电耦合系统的动力学模型及相应的微分方程组,研究了机械系统特有的旋转模态、蜗轮模态和蜗杆模态及其相应的模态特征,给出了电系统中同步、对称、不对称振荡的三种模态及相应的模态特点。最后研究了蜗轮锥顶半角对机械系统固有频率的影响规律。
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