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内激励下弹性边界柔性直齿内齿圈振动响应研究 被引量:14
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作者 许华超 秦大同 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期161-167,共7页
以行星轮系柔性内齿圈为研究对象,为计入拉伸、剪切和弯曲变形等因素,使数学模型更好与工程实际相匹配,根据其结构及边界特点采用平面梁单元建立弹性边界柔性直齿内齿圈的振动分析模型,并对其固有特性进行了研究。基于叠加原理和力向一... 以行星轮系柔性内齿圈为研究对象,为计入拉伸、剪切和弯曲变形等因素,使数学模型更好与工程实际相匹配,根据其结构及边界特点采用平面梁单元建立弹性边界柔性直齿内齿圈的振动分析模型,并对其固有特性进行了研究。基于叠加原理和力向一点平移定理,采用组合激振法等效模拟了沿啮合线作用的啮合激励,并从频域角度揭示了啮合激励对弹性边界柔性内齿圈振动响应的影响。研究结果表明,弹性边界柔性内齿圈振型可归结为三类:平移振动模式(内齿圈各点具有相同的运动),弯曲振动模式(内齿圈发生弯曲变形的振动)和扩展振动模式(内齿圈各点仅产生径向振动);啮合激励对扩展振动模式影响较小,而对弯曲振动模式影响显著;对直齿内齿圈而言,弯曲振动模式是引起振动与噪声的主要原因;当扩展振型(波数m=0)发生共振时,内齿圈呈等幅振动;当波数m不为零的振型共振时,内齿圈呈m个波形。 展开更多
关键词 内齿圈 行星轮系 弹性边界 固有特性 振动响应
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行星齿轮内齿圈的多柔体动力学分析 被引量:10
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作者 孙首群 徐伟 +1 位作者 赵玉香 朱卫光 《机械设计》 CSCD 北大核心 2009年第11期51-54,共4页
以多柔体动力学理论为基础,研究了行星齿轮内齿圈在啮合过程中的动力学行为。构建了基于UG的虚拟样机模型。对系统进行了分析、计算及数值仿真,求解得到轮缘厚度系数与内齿圈应力/应变的定量关系及动应力沿内齿圈的分布规律,并对内齿圈... 以多柔体动力学理论为基础,研究了行星齿轮内齿圈在啮合过程中的动力学行为。构建了基于UG的虚拟样机模型。对系统进行了分析、计算及数值仿真,求解得到轮缘厚度系数与内齿圈应力/应变的定量关系及动应力沿内齿圈的分布规律,并对内齿圈进行了结构优化。结果表明,适当降低内齿圈的轮缘厚度系数,可有效降低振动、冲击与噪声,从而提高机构的疲劳寿命。 展开更多
关键词 多柔体动力学 内齿圈 有限元分析 弹性变形
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重载工况下行星齿轮传动啮合偏载分析 被引量:3
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作者 谭建军 李浩 +3 位作者 杨书益 朱才朝 宋朝省 孙章栋 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第13期1513-1524,共12页
为了深入研究重载行星齿轮传动多柔体变形下齿面载荷分布规律,提出一种计入结构柔性与齿轮副动态接触的行星齿轮传动耦合动力学建模方法。以某型兆瓦级风电齿轮箱行星轮系为研究对象,根据内齿圈、行星架结构及其边界特征,采用有限元缩... 为了深入研究重载行星齿轮传动多柔体变形下齿面载荷分布规律,提出一种计入结构柔性与齿轮副动态接触的行星齿轮传动耦合动力学建模方法。以某型兆瓦级风电齿轮箱行星轮系为研究对象,根据内齿圈、行星架结构及其边界特征,采用有限元缩聚理论建立内齿圈轮齿、行星架耦合点与弹性支撑之间的关联关系,利用齿轮副动态承载接触作为界面协调条件将各构件进行耦合,建立行星齿轮传动耦合动力学模型,分析了啮合偏载现象以及结构参数对啮合特性的影响。研究结果表明,作用在行星轮上的合弯矩以及行星架销轴非对称结构变形是造成啮合偏载的主要原因,系统共振会加剧啮合偏载程度;在共振区附近,齿轮动态啮合刚度与静态啮合刚度存在较大差异;增加销轴刚性、增大螺旋角可以改善啮合偏载程度,减小共振区系统振动,但在低转速区不利于系统减振,而增大行星架连接板刚性可以保持低转速区系统振动状态,同时减小共振区系统振动。 展开更多
关键词 风电齿轮箱 行星轮系 结构柔性 内齿圈 动力学
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喷油润滑内齿圈外圆面红外测温及误差分析
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作者 王琳 郑志振 +1 位作者 王勇 陈国定 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期253-258,407,共7页
高速重载人字齿轮箱的摩擦功率损失会转换成为温升,齿面温度测量是评价齿轮箱润滑和冷却设计的重要手段。针对某人字齿轮箱中内齿圈外圆面温度的在线实时准确测量需求,提出了一种基于红外测温仪的旋转齿轮表面温度测量方法,并分别设计... 高速重载人字齿轮箱的摩擦功率损失会转换成为温升,齿面温度测量是评价齿轮箱润滑和冷却设计的重要手段。针对某人字齿轮箱中内齿圈外圆面温度的在线实时准确测量需求,提出了一种基于红外测温仪的旋转齿轮表面温度测量方法,并分别设计搭建了相关测试试验装置。首先,分析了基于红外测温仪的旋转齿轮表面温度测量误差的影响因素;其次,通过试验对待测齿面的发射率进行标定;最后,开展了不同转速工况下的喷油润滑齿轮表面温度测量试验,并分析了吹气压力和吹气温度对红外测温误差的影响。研究结果表明:待测齿面喷涂黑色哑光漆后的标定发射率为0.96,而红外测温光路上的光学镜片会使红外测温值低2℃左右;带有空气吹扫管的红外测温仪可以在线实时测量旋转内齿圈外圆面的温度,且红外与热电偶测温值的最大相对误差不超过7%;选择合适的空气吹扫压力和吹扫温度,可以进一步减小红外测温误差。 展开更多
关键词 内齿圈 红外测温仪 温度测量 喷油润滑 齿面温度
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大型轴/齿圈类钢制件喷丸强化工艺的探讨
5
作者 隋明海 李乐怡 张树齐 《内燃机与配件》 2024年第8期112-114,共3页
本文根据大型轴/齿圈类钢制件外形特点,对不同尺寸和形状的轴类和齿圈类零件的喷丸工艺进行研究,首先根据所研究的零件类型,确定了运用测定抛喷丸强度,覆盖率等参数来间接特性来表现内应力及疲劳使用寿命的强化指标,通过控制弹丸类型、... 本文根据大型轴/齿圈类钢制件外形特点,对不同尺寸和形状的轴类和齿圈类零件的喷丸工艺进行研究,首先根据所研究的零件类型,确定了运用测定抛喷丸强度,覆盖率等参数来间接特性来表现内应力及疲劳使用寿命的强化指标,通过控制弹丸类型、喷枪口径、喷射压力、喷射距离、弹丸流量、强化时间、喷枪移动速度、工件旋转速度等强化参数对上述零件进行喷丸强化,对实验数据与理论数据进行对比后,优化测试参数,经实际生产检验,此工艺方法完全满足工件的强化要求。 展开更多
关键词 齿圈 喷丸 探讨
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20Cr2Ni4A钢齿圈压力淬火过程的温度场模拟 被引量:1
6
作者 陈建文 袁伍丰 +3 位作者 邹伟 刘克 欧阳雪枚 王鑫铭 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期145-150,共6页
基于20Cr2Ni4A钢齿圈在不同流量下进行压力淬火过程中冷却曲线的试验测定和对应换热系数的计算,开展有限元数值模拟,得到不同流量组合对齿圈压力淬火冷却过程温度场分布的影响规律。结果表明,189~1136 L/min流量对应的换热系数均呈现随... 基于20Cr2Ni4A钢齿圈在不同流量下进行压力淬火过程中冷却曲线的试验测定和对应换热系数的计算,开展有限元数值模拟,得到不同流量组合对齿圈压力淬火冷却过程温度场分布的影响规律。结果表明,189~1136 L/min流量对应的换热系数均呈现随温度下降先增大后减小的变化趋势,且随着流量的增大,换热系数的最大值随之增大。4组具有代表性的流量组合中,采用慢-快-快的流量组合能更好地减小齿圈内外温差。对比测温结果发现,模拟结果与试验数据吻合良好,建立的压力淬火温度场模型可靠,可为压淬工艺的优化提供理论指导。 展开更多
关键词 压力淬火 数值模拟 20CR2NI4A钢 齿圈 温度场
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16CrNi4MoA钢环形齿轮渗碳淬火畸变的控制 被引量:5
7
作者 张长英 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期99-102,共4页
从锻造质量、热处理内应力、机械加工精度及其产生的残余应力等方面,分析影响环形齿轮渗碳淬火畸变的因素,阐述控制热处理畸变的几项措施,采用将加工精度提高半级、尽可能消除机械加工中产生的残余应力、使用专用夹具并优化相关的热处... 从锻造质量、热处理内应力、机械加工精度及其产生的残余应力等方面,分析影响环形齿轮渗碳淬火畸变的因素,阐述控制热处理畸变的几项措施,采用将加工精度提高半级、尽可能消除机械加工中产生的残余应力、使用专用夹具并优化相关的热处理工艺参数等。结果显示,环形齿轮的合格率从不到50%上升到80%以上,取得了明显的效果。 展开更多
关键词 环形齿轮 渗碳淬火 畸变 内应力 加工精度
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计入结构柔性的风电齿轮箱行星轮系动力学特性研究
8
作者 谭建军 李浩 +3 位作者 冉峯 朱才朝 宋朝省 李祖锋 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1191-1203,共13页
针对常规梁/壳单元无法考虑复杂构件几何特征、计算精度低和大规模有限元计算量大、系统级建模与动态分析困难的问题,提出一种计入结构柔性的行星轮系变速动力学建模方法。以某型5 MW级风电齿轮箱低速级行星轮系为研究对象,根据内齿圈... 针对常规梁/壳单元无法考虑复杂构件几何特征、计算精度低和大规模有限元计算量大、系统级建模与动态分析困难的问题,提出一种计入结构柔性的行星轮系变速动力学建模方法。以某型5 MW级风电齿轮箱低速级行星轮系为研究对象,根据内齿圈结构及边界特征,采用有限元缩聚理论建立内齿圈轮齿与弹性支撑的耦合关系,通过引入啮合副变速表征变量和内齿圈虚拟振动线位移,将驱动轮转角与行星轮系多轮齿啮合状态进行关联,并计入行星架和太阳轮轴柔性,利用界面位移协调条件将各构件耦合,建立行星轮系变速动力学模型。研究结果表明,当5个行星轮受力平衡时,内齿圈轮齿节点瞬态变形整体呈“五角星”形状,并随着行星架旋转;行星轮系轮齿动载荷先增大后减小,变化趋势与单对齿啮合刚度相似;稳态工况下的内齿圈轮齿节点振动位移呈现大幅低频波动和高频振动的叠加特征;输入扭矩突变会破坏多个行星轮之间的动载荷平衡,而柔性内齿圈可在一定程度上吸收部分因冲击载荷引起的构件振动,提高了均载性能。 展开更多
关键词 机械动力学 风电齿轮箱 行星轮系 结构柔性 内齿圈
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齿环内孔的冷挤压成形 被引量:3
9
作者 张水忠 徐新成 《锻压装备与制造技术》 北大核心 2004年第3期44-45,共2页
在对齿环内孔的成形工艺性进行分析的基础上,设计了齿环内孔的冷挤压成形工艺,确定了挤压的工艺流程及挤压设备,并介绍了挤压模的特点。
关键词 冷挤压 齿环内孔 工艺流程 挤压设备 挤压模具 割草机
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行星齿轮箱齿根应变的光纤光栅测量方法 被引量:4
10
作者 牛杭 侯成刚 +1 位作者 张小栋 赵欣丹 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期745-751,902,903,共9页
针对行星齿轮箱故障诊断的需求,以及内齿圈齿根应变难以准确测量的工程实际问题,提出了一种光纤光栅(fiber Bragg grating,简称FBG)动态测量内齿圈齿根应变的方法。首先,通过理论分析,仿真计算得到了内齿圈齿根应变的分布曲线以及变化曲... 针对行星齿轮箱故障诊断的需求,以及内齿圈齿根应变难以准确测量的工程实际问题,提出了一种光纤光栅(fiber Bragg grating,简称FBG)动态测量内齿圈齿根应变的方法。首先,通过理论分析,仿真计算得到了内齿圈齿根应变的分布曲线以及变化曲线;其次,研究了光纤光栅在非均匀应变场作用下的传感原理,从测点布置以及测量系统构建等角度分析了所提出的测量方法;最后,在行星齿轮箱实验台上开展了内齿圈齿根应变的测量实验。实验与仿真结果对比分析表明,利用所提出的测量方法获取的内齿圈齿根应变信号表现出明显的单、双齿交替啮合区间,且每个区间的范围以及各区间下齿根应变的大小与理论计算结果具有较好的一致性。与传统方法相比,该方法更加适用于行星齿轮箱内狭小空间下齿根应变的在线测量任务。 展开更多
关键词 行星齿轮箱 齿根应变 内齿圈 光纤光栅 动态测量
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风电齿圈氮化工艺分析及改进
11
作者 何海军 陈亮 赵维龙 《机械制造》 2023年第9期53-56,共4页
风电齿圈是风电齿轮箱中的关键部件,氮化是风电齿圈制造中的最后一道工序,氮化中的硬化层深、脆性、组织、变形关系到齿轮精度和强度等关键指标。论述了风电齿圈氮化原理,针对硬度不足、层深不足、渗层硬度不均匀、脆性、氮化物超标、... 风电齿圈是风电齿轮箱中的关键部件,氮化是风电齿圈制造中的最后一道工序,氮化中的硬化层深、脆性、组织、变形关系到齿轮精度和强度等关键指标。论述了风电齿圈氮化原理,针对硬度不足、层深不足、渗层硬度不均匀、脆性、氮化物超标、表面氧化等氮化质量特性不合格的原因进行了工艺分析,并对来料清洗、装炉、升温、保温、降温等具体工艺过程进行分析,明确需要改进的内容。通过改进氮化前风电齿圈调质组织、氮化前装炉工艺、氮化中升温速度,提高了风电齿圈氮化质量特性合格率。 展开更多
关键词 风力发电 齿圈 氮化 分析 改进
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内啮合齿轮泵内齿轮的径向微振动的研究 被引量:3
12
作者 杜睿龙 喻峰 +1 位作者 周华 杨华勇 《液压与气动》 北大核心 2015年第6期29-34,共6页
内啮合齿轮泵在工作过程中,内齿轮在齿面受到侧向液压力的作用下会与壳体之间会形成一定的楔形油膜,从而使得内齿轮工作过程处于微小振动的状态。利用MATLAB对内齿轮-壳体之间的楔形油膜基于一维雷诺方程进行建模,分析了内齿轮与壳体之... 内啮合齿轮泵在工作过程中,内齿轮在齿面受到侧向液压力的作用下会与壳体之间会形成一定的楔形油膜,从而使得内齿轮工作过程处于微小振动的状态。利用MATLAB对内齿轮-壳体之间的楔形油膜基于一维雷诺方程进行建模,分析了内齿轮与壳体之间油膜压力场、厚度场,定位了内齿轮的偏心距与偏心角,得到了内齿轮在工作过程中沿着径向微振动的运动规律,从而对内齿轮的工作特性进行预测。 展开更多
关键词 内啮合齿轮泵 内齿轮 楔形油膜 动压效应
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回转窑传动齿圈振动分析及处理方法 被引量:3
13
作者 贾志军 《水泥工程》 CAS 2003年第4期37-39,共3页
回转窑传动系统主要由电动机、减速机、大齿圈和小齿轮组成。因回转窑属大型重载高温设备,其大齿圈易发生振动等故障而影响窑的正常运行。作者详细分析了回转窑齿圈振动的产生原因,并介绍了对应的解决处理方法。中铝股份山西分公司的生... 回转窑传动系统主要由电动机、减速机、大齿圈和小齿轮组成。因回转窑属大型重载高温设备,其大齿圈易发生振动等故障而影响窑的正常运行。作者详细分析了回转窑齿圈振动的产生原因,并介绍了对应的解决处理方法。中铝股份山西分公司的生产实践表明,这些针对性的措施,均能有效地解决大齿圈的振动问题,从而保证了回转窑的正常运转。 展开更多
关键词 水泥 回转窑 齿圈 振动 齿轮 减速机
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行星齿轮传动系统内齿圈振动特性分析 被引量:3
14
作者 林祖胜 张绍辉 《机械设计与制造》 北大核心 2020年第5期198-201,205,共5页
在结构动力学特性仿真分析中,精确的有限元模态模型至关重要。作为行星齿轮传动的关键部件,内齿圈的振动特性直接影响到整个系统的安全和传递效率。利用SolidWorks软件建立内齿圈参数化模型,采用循环对称模型及全六面体网格进行有限元... 在结构动力学特性仿真分析中,精确的有限元模态模型至关重要。作为行星齿轮传动的关键部件,内齿圈的振动特性直接影响到整个系统的安全和传递效率。利用SolidWorks软件建立内齿圈参数化模型,采用循环对称模型及全六面体网格进行有限元自由模态分析,在尽量小的计算规模下获得尽可能精确的仿真模型,并与无预紧力自由试验模态对比,结果表明低阶固有频率的最大相对误差仅为3.02%,振型基本吻合,验证了仿真模型的准确性,为后续齿圈柔性分析及工作过程中的故障诊断提供理论参考。 展开更多
关键词 行星齿轮 齿圈 模态分析 振动特性
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弯管弧形抽芯压铸模的设计与制造 被引量:3
15
作者 张晓妍 冯辉英 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第19期198-199,共2页
介绍了实际生产中利用滑块作齿条带动环形齿轮抽出弧形芯的弯管弧形抽芯压铸模,其抽芯机构设计简单、新颖,制造方便,降低了弧形抽芯压铸模的设计难度和制造成本,而且使用方便。
关键词 弯管 弧形抽芯 环形齿轮 压铸模
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风电齿轮箱内齿圈加工工艺研究与优化 被引量:2
16
作者 庞晓丽 《机械工程与自动化》 2022年第3期125-126,共2页
叙述了风电齿轮箱氮化内齿圈的加工工艺。对齿圈去应力退火前后进行磨齿机余量分配,检测齿部变形情况,为优化内齿圈的加工工艺提供数据支持。通过分析数据,优化了内齿圈的加工工艺,并将该工艺成功应用于实际生产中。
关键词 加工工艺 风电齿轮箱 齿圈
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汽车差速器齿圈断齿失效分析 被引量:3
17
作者 张翔 游文明 孔纪兰 《现代制造技术与装备》 2016年第12期105-106,108,共3页
通过宏观和微区形貌检查、化学成分、金相组织检验和显微硬度测试等,对某汽车差速器齿圈断齿原因进行分析。结果表明,该齿圈存在机加工划痕,热处理后齿圈心部强度偏低。相对于承载能力而言,工作应力较大是导致齿圈发生快速脆性断裂的原... 通过宏观和微区形貌检查、化学成分、金相组织检验和显微硬度测试等,对某汽车差速器齿圈断齿原因进行分析。结果表明,该齿圈存在机加工划痕,热处理后齿圈心部强度偏低。相对于承载能力而言,工作应力较大是导致齿圈发生快速脆性断裂的原因,并给出了必要的预防建议。 展开更多
关键词 20CrMnTiH 齿圈 断裂 失效分析
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大型齿圈锻件晶粒和组织均匀性的改善 被引量:3
18
作者 向小琴 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期122-124,共3页
以局部4级粗晶的大型17CrNiMo6钢锻造齿圈为研究对象,对其进行扩散退火+等温正火处理,以改善其晶粒和组织不均匀。结果表明:采用1230℃保温20 h扩散退火+670℃等温正火可改善17CrNiMo6齿圈的晶粒和组织不均匀问题,扩散退火后形成的粗晶... 以局部4级粗晶的大型17CrNiMo6钢锻造齿圈为研究对象,对其进行扩散退火+等温正火处理,以改善其晶粒和组织不均匀。结果表明:采用1230℃保温20 h扩散退火+670℃等温正火可改善17CrNiMo6齿圈的晶粒和组织不均匀问题,扩散退火后形成的粗晶,通过后续的等温正火得到细化,说明17CrNiMo6材料的晶粒度没有遗传性。 展开更多
关键词 齿圈 晶粒度 不均匀 扩散退火
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客车驱动桥主减速器噪音控制的研究 被引量:2
19
作者 任宏东 刘森林 +1 位作者 王沛 樊亮社 《汽车零部件》 2011年第11期77-79,共3页
主减速器是客车驱动桥的主要组成部分,是客车噪音的主要来源之一。分析了驱动桥主减速器产生噪音的起因,并提出相应的控制要求。
关键词 驱动桥 主减速器 噪音 主动锥齿轮 从动锥齿轮
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行星传动系统柔性齿圈行波振动特性分析 被引量:2
20
作者 王成龙 章翔峰 +2 位作者 周建星 申勇 乔帅 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期216-225,共10页
为分析内齿圈在啮合激励作用下的振动特性,在考虑行星轮等各部件平移-扭转微位移的基础上,建立行星轮系动力学模型。计算并提取稳态情况下内齿圈所受啮合激励,根据叠加原理及力的矢量性确定了内齿圈各参与啮合轮齿所受激励情况,分析不... 为分析内齿圈在啮合激励作用下的振动特性,在考虑行星轮等各部件平移-扭转微位移的基础上,建立行星轮系动力学模型。计算并提取稳态情况下内齿圈所受啮合激励,根据叠加原理及力的矢量性确定了内齿圈各参与啮合轮齿所受激励情况,分析不同初始条件下内齿圈的固有特性。在对内齿圈动力学方程求解时,首先采用模态变换对动力学方程解耦,然后通过Newmark-β时间积分法计算内齿圈在不同初始条件及不同工况下的振动响应。结果表明:随负载增加的内齿圈振动幅值基本成线性增大,依据行波理论啮合激励更容易激起波数为行星轮数k倍(k=1,2,3,…)的内齿圈振型;内齿圈支撑数量的增加可有效减小齿圈振动幅值,但在第7、第8支撑时出现范围较大的共振转速区,且随着支撑数的增加,2个支撑间逐渐由2阶弯曲变形演变至1阶弯曲变形。 展开更多
关键词 风电机组 振动响应 行星齿轮 内齿圈 行波振动 啮合激励
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