基于低耗非對稱齒輪的大速比行星齒輪傳動動態(tài)特性研究.pdf

1、大速比NGWN(I)型行星齒輪傳動，結(jié)構(gòu)緊湊，可實現(xiàn)較大傳動比，應(yīng)用前景廣泛。然而在工程實際中，該類傳動系統(tǒng)存在效率較低的問題。本文這里采用低耗齒輪來實現(xiàn)傳動效率的提升，但由此引入的重合度較小的問題，可能會影響傳動系統(tǒng)相關(guān)的動力學(xué)性能；此外，實際工況條件下的NGWN(I)型傳動動力學(xué)特性尚不清楚，相關(guān)方面的研究還很少。鑒于此，深入研究并分析這類大速比行星齒輪傳動的動態(tài)特性是十分有必要的。
　　本課題來源于國家973計劃（NO.20

2、14CB046304），鑒于NGWN(I)型傳動的相關(guān)問題，主要開展了如下研究：
　?、籴槍GWN(I)型行星傳動的動力學(xué)方面，首先建立起相應(yīng)的集中參數(shù)模型，然后在此基礎(chǔ)上，以各構(gòu)件為研究對象，基于牛頓第二定律，推導(dǎo)了相應(yīng)的彈性動力學(xué)微分方程。
　　②針對大速比行星傳動的動態(tài)特性進行了研究。首先研究了傳動系統(tǒng)的固有頻率和振型，歸納了其相應(yīng)的振動模式，并基于共振的理論研究了相應(yīng)的共振轉(zhuǎn)速。然后對系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)進行了求解，并著

3、重分析了影響系統(tǒng)動載特性的相關(guān)因素，從而較為深入地了解了NGWN(I)型傳動的動力學(xué)特性。
　?、鄄捎玫秃凝X輪來提升大速比NGWN(I)型傳動的效率。該方法通過優(yōu)化輪齒參數(shù)來減小齒輪副重合度以降低嚙合功率損失，從而使得傳動系統(tǒng)的效率大大提高。但是，考慮到嚙合副之間重合度一旦過小，可能會影響到傳動系統(tǒng)的振動情況。因此，以低耗齒輪副的重合度為設(shè)計變量，分析其相應(yīng)的振動情況是十分有必要的?；诮⒌膭恿W(xué)模型，分別以動載系數(shù)和振動烈度（

4、即振動速度的均方根值）作為振動的評價指標(biāo)，研究結(jié)果表明：采用低耗齒輪后，在合適的重合度區(qū)間上，傳動系統(tǒng)的效率得到有效提升，系統(tǒng)的振動烈度也較為合理；但是低耗齒輪的設(shè)計運用，一定程度上使得系統(tǒng)的動載特性變差。
　?、茉谇懊娴幕A(chǔ)上，對同時采用低耗齒輪和非對稱齒輪的傳動系統(tǒng)進行聯(lián)合參數(shù)化設(shè)計計算，根據(jù)多目標(biāo)設(shè)計中主要目標(biāo)法的研究思路，確定了設(shè)計模型中的目標(biāo)函數(shù)和設(shè)計變量，并基于模型求解過程合理性的考慮，將設(shè)計變量離散，在全域范圍內(nèi)進行