封閉差動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)均載及動(dòng)力學(xué)特性分析研究.pdf

1、載荷均衡分配對于提高行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)壽命、增大可靠性和減小振動(dòng)尤為重要,強(qiáng)非線性的行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)需要應(yīng)用非線性動(dòng)力學(xué)理論研究其振動(dòng)特性,鑒于此,行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)均載及非線性動(dòng)力學(xué)特性已成當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。本文以封閉差動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)(大型艦船主減速器)為研究對象,通過研究其均載及非線性動(dòng)態(tài)特性,為該傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供理論和技術(shù)支持。
　　在傳動(dòng)系統(tǒng)的嚙合與切向剛度研究中,確定了傳動(dòng)系統(tǒng)兩級嚙合齒輪的各種相位關(guān)系,引入基于齒

2、輪副瞬時(shí)總接觸線長度推導(dǎo)出的斜齒輪時(shí)變嚙合剛度公式按剛度并聯(lián)方式計(jì)算人字齒時(shí)變嚙合剛度,分析了人字齒輪嚙合剛度波動(dòng)小的原因。應(yīng)用材料力學(xué)原理計(jì)算由單位載荷引起的輪齒位移即柔度,進(jìn)而確定中間浮動(dòng)構(gòu)件人字齒輪接觸切向剛度。
　　在傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪誤差等效位移研究中,采用簡諧函數(shù)推導(dǎo)了偏心誤差、齒頻誤差轉(zhuǎn)化到齒輪副嚙合線上的等效位移公式;提出了一種齒輪傳動(dòng)幾何誤差轉(zhuǎn)化為嚙合線上的等效位移計(jì)算方法,按此方法推導(dǎo)出了傳動(dòng)系統(tǒng)兩級各齒輪安裝誤差

3、轉(zhuǎn)化到嚙合線等效位移的計(jì)算公式,進(jìn)而建立了傳動(dòng)系統(tǒng)兩級各齒輪誤差轉(zhuǎn)化到嚙合線上等效位移的完整公式體系。
　　在傳動(dòng)系統(tǒng)的靜力學(xué)均載特性研究中,建立了包含中間浮動(dòng)構(gòu)件的封閉差動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)靜力學(xué)計(jì)算模型;確定了傳動(dòng)系統(tǒng)靜力學(xué)均載系數(shù)計(jì)算公式,計(jì)算了傳動(dòng)系統(tǒng)的靜力學(xué)均載系數(shù);分析了傳動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)對傳動(dòng)系統(tǒng)靜力學(xué)載荷分配的影響,獲得主要參數(shù)對傳動(dòng)系統(tǒng)靜力學(xué)均載特性的影響規(guī)律。
　　在傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)均載特性研究中,考慮了齒輪

4、重量、時(shí)變嚙合剛度、各種誤差的影響,建立了包含中間浮動(dòng)構(gòu)件的封閉差動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型;把動(dòng)力學(xué)方程線性化,采用傅立葉級數(shù)法求解;確定了傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)均載系數(shù)計(jì)算公式,計(jì)算了傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)均載系數(shù);分析了傳動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)對傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)載荷分配的影響,獲得封閉差動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)均載特性的變化規(guī)律。
　　在傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)浮動(dòng)特性研究中,建立了封閉差動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)浮動(dòng)量的計(jì)算方法,計(jì)算了傳動(dòng)系統(tǒng)兩級各齒

5、輪動(dòng)力學(xué)浮動(dòng)量,分析了傳動(dòng)系統(tǒng)的各種參數(shù)對傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)浮動(dòng)量的影響。獲得封閉差動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)浮動(dòng)特性的變化規(guī)律。
　　在傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)特性研究中,建立了多齒側(cè)間隙、時(shí)變嚙合剛度的封閉差動(dòng)人字齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的多自由度扭轉(zhuǎn)非線性動(dòng)力學(xué)方程;應(yīng)用Newmark數(shù)值法求解非線性動(dòng)力學(xué)微分方程組,得到了傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性動(dòng)態(tài)響應(yīng)結(jié)果;綜合運(yùn)用位移響應(yīng)時(shí)間歷程圖、嚙合力響應(yīng)時(shí)間歷程圖、相圖、龐加萊截面,分析了齒側(cè)間隙、時(shí)變嚙合