節(jié)點外嚙合行星輪系耦合動力學(xué)分析及試驗驗證.pdf

1、行星齒輪傳動系統(tǒng)利用多個行星輪有效實現(xiàn)了功率分流，同時輸入、輸出軸同軸，因此與定軸輪系相比，具有傳動比大、承載能力強、傳動效率高等優(yōu)點，在工業(yè)領(lǐng)域的多個行業(yè)內(nèi)有著廣泛應(yīng)用。節(jié)點外嚙合齒輪傳動相比于普通齒輪傳動，由于實際嚙合線位于節(jié)點一側(cè)，避免了嚙合過程中齒面摩擦力換向引起的沖擊振動，可以改善系統(tǒng)的振動特性。為了更全面地了解節(jié)點外嚙合行星輪系的動態(tài)特性，本文圍繞其耦合動力學(xué)特性開展了以下研究工作：
　?。?）以向心球軸承為研究對象，

2、論述了基于Hertz接觸理論的滾動軸承載荷與徑向變形的關(guān)系，由此得到了軸承時變支承剛度的計算式。基于ANSYS Workbench對向心球軸承進(jìn)行了接觸仿真，并將有限元仿真解與理論分析解進(jìn)行了對比。
　?。?）根據(jù)時變支承剛度建立了齒輪-軸承耦合關(guān)系，進(jìn)而采用集中參數(shù)法建立了更為完善的節(jié)點外嚙合行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型，分析了齒輪副嚙合剛度、阻尼，構(gòu)件扭轉(zhuǎn)剛度、阻尼，齒面摩擦力的計算。根據(jù)牛頓運動定律推導(dǎo)了系統(tǒng)動力學(xué)微分方程組并

3、探討了微分方程的解法。
　　（3）利用 Rung-Kutta數(shù)值積分法求解系統(tǒng)動力學(xué)方程，得到了軸承時變支承剛度和系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)，研究了時變支承剛度對系統(tǒng)振動特性的影響規(guī)律?；贏DAMS軟件對系統(tǒng)進(jìn)行了運動仿真，直觀地掌握了系統(tǒng)運轉(zhuǎn)特性。
　?。?）利用1000kW機械功率封閉試驗臺開展了驗證試驗，制訂了試驗方案，測量得到了不同工況條件下的振動信號?；谛〔ㄗ儞Q對試驗信號進(jìn)行時頻分析，得到了去噪信號，進(jìn)而驗證了理論分析解的