基于附加阻尼環(huán)的弧齒錐齒輪傳動減振研究.pdf

1、弧齒錐齒輪被普遍應(yīng)用于各類機(jī)械傳動系統(tǒng)的高速級,如直升機(jī)傳動系統(tǒng)以及航空發(fā)動機(jī)的附件傳動系統(tǒng)中。由于其工況比較惡劣,易產(chǎn)生振動和沖擊,因此對弧齒錐齒輪進(jìn)行減振研究十分重要。
　　阻尼環(huán)減振是改善齒輪振動性能的有效措施,且結(jié)構(gòu)緊湊、工藝簡單。工程中實際應(yīng)用阻尼環(huán)時主要是基于經(jīng)驗公式和實驗來實現(xiàn)的,這樣無疑會增加研究成本和生產(chǎn)周期,因此對齒輪阻尼環(huán)進(jìn)行理論分析研究顯得尤為重要。
　　首先,本文推導(dǎo)了弧齒錐齒輪的球面漸開線齒廓方程

2、,并結(jié)合嚙合原理和齒輪加工原理,研究基于CATIA的球面漸開線弧齒錐齒輪的參數(shù)化精確三維建模方法,并借助VB和CATIA實現(xiàn)了弧齒錐齒輪的參數(shù)化建模。
　　其次,本文使用自行編制的弧齒錐齒輪參數(shù)化建模軟件創(chuàng)建三維模型并導(dǎo)入有限元分析軟件 ANSYS中,計算求解了弧齒錐齒輪的綜合嚙合剛度;基于集中參數(shù)法,建立了考慮傳動誤差、齒側(cè)間隙和時變嚙合剛度的弧齒錐齒輪傳動8自由度非線性動力學(xué)模型,求解動力學(xué)方程,研究了弧齒錐齒輪傳動的固有特性

3、和動態(tài)響應(yīng)特性。研究結(jié)果表明:弧齒錐齒輪主動輪的支撐剛度和平均嚙合剛度對齒輪系統(tǒng)高階固有頻率影響較大,從動輪的支撐剛度對弧齒錐齒輪傳動的低階固有頻率影響較大;較小的支撐剛度以及較大的輸入扭矩能夠使得弧齒錐齒輪傳動的動載系數(shù)有所下降。
　　然后,對阻尼環(huán)進(jìn)行了接觸分析計算,分別得到了閉口阻尼環(huán)與開口阻尼環(huán)與齒輪溝槽間的接觸壓力表達(dá)式;運(yùn)用赫茲接觸理論計算得到了阻尼環(huán)與齒輪的接觸剛度表達(dá)式。
　　最后,建立了附加阻尼環(huán)的弧齒錐齒