行星传动系统均载特性研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haoxuexi0825
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行星传动利用多个行星轮分担载荷,形成功率分流,并且能较好利用内齿圈的空间容积和内啮合的高承载性,具有体积小、传动比大、效率高、工作平稳、承载力强等优点,因此广泛应用于汽车、工程机械及航空航天等领域。但由于在生产装配过程中不可避免的制造误差与安装误差,会使各行星轮载荷分配不均。行星传动的载荷分配不均,会严重降低传动系统承载能力,并产生噪音、振动、轮齿点蚀等,从而降低传动系统可靠性。因此,有必要对行星传动系统的均载特性进行研究。本论文主要开展了以下研究工作:首先,采用集中参数法,建立了行星传动系统动力学模型。在引入轮齿弹性变形协调条件,考虑系统综合误差的前提下,基于牛顿第二定律及动量矩定理,建立行星传动多自由度动力学方程;运用有限元法进行行星传动轮齿准静态分析,得到时变啮合刚度函数;运用Runge-Kutta法求解动力学方程。其次,分析了行星传动系统动力学均载特性。通过求解实例,得到传动系统时域响应;分析了输入转速、系统刚度和齿轮误差对动力学均载系数的影响;开发了行星传动系统动力学均载特性分析软件。结果显示,系统动力学载荷分配不均匀系数随转速升高而增大;中心构件支承刚度适当减小,会使动力学载荷分配不均匀系数降低;太阳轮偏心误差对动力学载荷分配不均匀系数影响比较显著。再次,对行星传动系统均载特性进行了有限元分析。对行星齿轮系统的有限元参数化建模:应用二维弹性梁单元模拟行星架,多点约束方程模拟回转副,弹簧单元模拟轴承支承;建立了行星传动接触模型。通过对实例的计算,得到行星传动有限元均载特性。最后,对部分现有均载技术的均载性能进行了分析。研究了柔性销技术的扭转顺从特性和动力学均载特性;分析了太阳轮、行星架、内齿圈单独浮动时系统的动力学均载性能。结果显示,中心构件浮动均能有效提高系统均载性能。
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