啮合相位对人字齿行星齿轮传动系统均载的影响 被引量：24

1

作者 张霖霖 朱如鹏 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期129-140,共12页

基于集中参数法建立了人字齿行星齿轮传动系统平移-扭转耦合非线性动力学模型,模型中考虑了人字齿行星齿轮传动系统多重啮合间相位关系,提出了计入啮合相位的时变啮合刚度,综合考虑了各构件的支撑刚度、误差激励。研究了啮合相位对人字... 基于集中参数法建立了人字齿行星齿轮传动系统平移-扭转耦合非线性动力学模型,模型中考虑了人字齿行星齿轮传动系统多重啮合间相位关系,提出了计入啮合相位的时变啮合刚度,综合考虑了各构件的支撑刚度、误差激励。研究了啮合相位对人字齿行星齿轮均载的影响,结果表明:理想啮合状态下,均布式人字齿行星齿轮系统中,啮合相位系数为0时,系统均载系数为1,同时抑制了系统平移振动;非均布式人字齿行星齿轮系统中,啮合相位系数为0时,系统均载系数为1,同时抑制了部分平移振动。无啮合相位差的人字齿行星齿轮系统均载系数较相位差不为0时小。微调行星齿轮的几何相位,不改变系统传动比及尺寸;调整行星齿轮齿数关系,虽系统的传动比及尺寸略有变化,但系统的均载系数更小,同时抑制系统了平移振动。在单级人字齿行星齿轮试验台上对不同啮合相位的行星齿轮系统进行了均载试验研究,验证了理论分析结果的有效性。 展开更多

关键词 人字齿 行星齿轮 均载 啮合相位 动力学

原文传递

含有浮动组合内齿圈的人字齿行星齿轮系统静态均载特性 被引量：8

2

作者 张霖霖 朱如鹏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1126-1134,共9页

基于集中参数法,建立含有浮动组合内齿圈的人字齿行星齿轮传动系统静态均载计算模型,并针对其进行静态均载特性行为的理论研究。考虑时变啮合刚度、各构件偏心误差激励、中心构件浮动等影响因素,并利用傅立叶级数法求解系统载荷平衡方程... 基于集中参数法,建立含有浮动组合内齿圈的人字齿行星齿轮传动系统静态均载计算模型,并针对其进行静态均载特性行为的理论研究。考虑时变啮合刚度、各构件偏心误差激励、中心构件浮动等影响因素,并利用傅立叶级数法求解系统载荷平衡方程,定性地分析各构件偏心误差、中心构件浮动方式及浮动量、柔性内齿圈扭转刚度等参数对系统静态均载特性行为的影响。研究结果表明:系统均载系数随着偏心误差的增大而增大,构件偏心误差共同作用对均载系数的影响比构件偏心误差单独作用时的影响大;柔性内齿圈扭转刚度的改变对太阳轮、内齿圈的浮动量及系统的均载系数均有影响;含有浮动组合内齿圈的人字齿行星齿轮系统较一般人字齿行星齿轮系统有更好的均载效果。 展开更多

关键词 人字齿 行星齿轮 偏心误差 扭转刚度 浮动 静态均载

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人字齿行星齿轮系统激励参数二维域界特性

3

作者 李英杰 林何 宁凯旋 《轻工机械》 CAS 2024年第1期50-56,共7页

为探究人字齿行星齿轮系统激励参数二维域界特性,课题组构建了系统的平移-扭转动力学模型,运用Runge-Kutta法对消除刚体位移和量纲一化的系统微分方程组进行数值求解,基于离散空间域胞映射法绘制了啮合阻尼比与太阳轮输入转速和太阳轮... 为探究人字齿行星齿轮系统激励参数二维域界特性,课题组构建了系统的平移-扭转动力学模型,运用Runge-Kutta法对消除刚体位移和量纲一化的系统微分方程组进行数值求解,基于离散空间域胞映射法绘制了啮合阻尼比与太阳轮输入转速和太阳轮输入功率构成的二维域界图,并结合位移分岔图、FFT频谱图、相图和Poincaré映射对系统激励参数二维域界特性进行分析。结果表明:在满足系统工况条件下,适当增大啮合阻尼比可使系统由混沌运动转变为周期运动;啮合阻尼比较小时,系统对太阳轮输入转速变化敏感,提高太阳轮输入转速可使系统进入稳定1周期运动,减轻系统振动响应;太阳轮输入功率较小时,系统处于大范围混沌运动区域,通过增加太阳轮输入功率,系统更趋向于稳定周期运动,提高系统运行稳定性。研究结果可为人字齿行星齿轮系统选择稳定运行的激励参数范围提供参考。 展开更多

关键词 人字齿行星齿轮 激励参数 二维域界 胞映射法 混沌运动

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风电齿轮箱人字行星传动的动态分析 被引量：4

4

作者 石万凯 邱红友 +1 位作者 韩振华 秦鹏飞 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期95-102,132,共9页

基于齿轮系统动力学和Lagrange方程建立了人字行星齿轮传动系统的弯-扭-轴耦合动力学计算模型,并进行动态分析,分析结果对人字行星齿轮传动系统的设计有指导意义。模型中将人字齿轮当作2个斜齿轮来处理,考虑了左右端斜齿轮之间的交错角... 基于齿轮系统动力学和Lagrange方程建立了人字行星齿轮传动系统的弯-扭-轴耦合动力学计算模型,并进行动态分析,分析结果对人字行星齿轮传动系统的设计有指导意义。模型中将人字齿轮当作2个斜齿轮来处理,考虑了左右端斜齿轮之间的交错角,轮系的弹性耦合和负载惯性。通过计算获得系统均载系数关系曲线,进而分析左右端斜齿轮之间的交错角和耦合扭转刚度对其的影响。分析结果表明:在左右端斜齿轮之间的交错角为π/2时,两端的均载效果最好;同时左右端斜齿轮之间的耦合扭转刚度对均载的影响不大。 展开更多

关键词 人字齿 行星齿轮 均载 动力学 交错角

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激励因素对人字齿行星齿轮系统动态特性的影响 被引量：3

5

作者 林何 李瑞华 孟渔航 《机床与液压》 北大核心 2022年第13期48-53,共6页

为研究激励因素对人字齿行星齿轮传动系统动载稳定性的影响,综合考虑阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传动误差等激励参数,建立人字齿行星齿轮系统的纯扭转动力学模型。采用Runge-Kutta法进行数值求解;分析在不同啮合频率下,阻尼比... 为研究激励因素对人字齿行星齿轮传动系统动载稳定性的影响,综合考虑阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传动误差等激励参数,建立人字齿行星齿轮系统的纯扭转动力学模型。采用Runge-Kutta法进行数值求解;分析在不同啮合频率下,阻尼比、刚度波动系数和综合啮合误差等参数对系统内、外啮合副动载特性的影响;采用三维速度-频率扫描瀑布图、相图和Poincaré映射分析外啮合动载系数突出值。结果表明:内啮合具有更好的振动稳定性和均载性能;当阻尼比增大时动载系数总体呈减小趋势,动载系数随着刚度波动系数和综合啮合误差增大发生失稳现象,波动较剧烈;对动载突变的激励因素值分析,观测到超谐波共振现象;在临界转速时系统处于拟二倍周期振动状态,表明系统在给定区间内处于收敛状态。 展开更多

关键词 人字齿行星齿轮 激励因素 动载特性 三维瀑布图 POINCARÉ映射

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齿厚与螺旋角对人字齿行星轮动态特性的影响 被引量：2

6

作者 吴文敏 荀超 龙新华 《噪声与振动控制》 CSCD 2016年第2期52-55,70,共5页

利用多尺度法分析人字齿行星轮轮齿厚度和螺旋角对人字齿行星轮系统动态特性影响。建立人字齿行星轮的动力学模型,该模型考虑时变啮合刚度、脱齿等非线性因素。利用该模型,分析齿厚与螺旋角对人字齿行星轮动态响应影响,多尺度法与数值... 利用多尺度法分析人字齿行星轮轮齿厚度和螺旋角对人字齿行星轮系统动态特性影响。建立人字齿行星轮的动力学模型,该模型考虑时变啮合刚度、脱齿等非线性因素。利用该模型,分析齿厚与螺旋角对人字齿行星轮动态响应影响,多尺度法与数值模拟的计算结果一致。结果表明,齿厚与螺旋角对时变啮合刚度各阶波动幅值有着周期性影响,选取适当的齿厚与螺旋角可明显降低系统各自由度振动幅值和动态传递误差。 展开更多

关键词 振动与波 螺旋角 齿厚 人字齿行星轮 动态特性 动态传递误差 多尺度法

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空间轴交角人字行星齿轮系统动态特性研究 被引量：1

7

作者 徐向阳 李龙 +1 位作者 任博 朱才朝 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期141-150,共10页

空间轴交角直接影响人字行星齿轮齿面的啮合位置和动态特性,通过将空间轴交角分解到轴平面(两齿轮轴线组成的平面)和垂直平面(通过轴线且与轴平面垂直的平面),推导两个平面中轴交角造成的齿面沿啮合线的等效位移,进而分析出轴交角对齿... 空间轴交角直接影响人字行星齿轮齿面的啮合位置和动态特性,通过将空间轴交角分解到轴平面(两齿轮轴线组成的平面)和垂直平面(通过轴线且与轴平面垂直的平面),推导两个平面中轴交角造成的齿面沿啮合线的等效位移,进而分析出轴交角对齿轮啮合刚度的影响。以输入侧为原点,输出侧齿面相互远离时轴交角为正,考虑人字行星齿轮左右扭转柔性的三段式建模,构建出一种新型空间轴交角人字行星齿轮系统动力学模型,并分析行星齿轮轴交角对齿轮动态特性的影响。结果表明:垂直平面轴交角对啮合刚度和动态啮合力的影响大于轴平面轴交角;空间轴交角增大时,内外啮合刚度均明显减小,且内啮合变化程度大于外啮合齿;动态啮合力会随空间轴交角正向增加而在输入侧增大,输出侧减小,负向增加时则相反。研究结果为人字行星齿轮系统的动态性能设计与控制提供理论基础和技术支撑。 展开更多

关键词 人字行星齿轮 空间轴交角 动力学建模 动态啮合力

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滑动轴承支承人字齿轮行星传动固有特性分析 被引量：13

8

作者 卜忠红 刘更 吴立言 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期80-88,共9页

考虑滑动轴承支承刚度不对称和耦合特性,建立计入内齿轮轴向振动的人字齿轮行星传动动力学模型。利用4个刚度系数描述行星轮滑动轴承支承油膜刚度。分析系统的自由振动特性,发现系统存在5种振动模式:中心轮扭转—轴向振动模式、内齿轮... 考虑滑动轴承支承刚度不对称和耦合特性,建立计入内齿轮轴向振动的人字齿轮行星传动动力学模型。利用4个刚度系数描述行星轮滑动轴承支承油膜刚度。分析系统的自由振动特性,发现系统存在5种振动模式:中心轮扭转—轴向振动模式、内齿轮扭转—轴向振动模式、中心轮横向振动模式、内齿轮横向振动模式和行星轮振动模式。根据每种振动模式的振型特征,推导出5种模式固有特性的低阶计算公式。系统固有频率的分布范围比直齿、斜齿行星传动系统小。结果表明,油膜刚度不对称不会对振型特征产生影响,但是刚度耦合不对称时中心轮横向振动模式会发现显著变化:对应的二重固有频率变成两个不同的单重频率,振型呈现新特征。 展开更多

关键词 人字齿轮行星传动 滑动轴承 油膜刚度不对称和耦合 固有特性

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内、外啮合刚度激励下人字齿行星齿轮传动振动特性 被引量：12

9

作者 林何 王三民 董金城 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期893-899,共7页

人字齿行星传动中的内、外啮合时变刚度是造成齿轮传动振动的主要激励源。根据轮齿啮合接触原理推导了人字齿行星齿轮啮合传动的时变刚度动态梯形图,得到了内、外啮合刚度的分布规律,二者不具有时间同步性。采用集中质量法建立了人字齿... 人字齿行星传动中的内、外啮合时变刚度是造成齿轮传动振动的主要激励源。根据轮齿啮合接触原理推导了人字齿行星齿轮啮合传动的时变刚度动态梯形图,得到了内、外啮合刚度的分布规律,二者不具有时间同步性。采用集中质量法建立了人字齿行星齿轮传动的扭转非线性动力学模型,在欧拉型积分和牛顿迭代法等数值方法基础上对系统的非线性振动方程组进行了求解,结果显示内啮合在多个转速区域出现显著振动,最大振幅发生在转速5 900 r/min处,外啮合动载特性较为稳定,均载系数为K=1.38。借助相图、Poincaré映射、FFT频谱分析等手段对系统拟周期振动特性进行分析,表明振动吸引子在相空间中发生扭曲翻转形成封闭超环面,频域则由多个离散次谐波响应构成。 展开更多

关键词 时变啮合刚度 人字齿行星齿轮 欧拉型积分 拟周期振动

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人字齿行星传动系统非线性动力学特性分析 被引量：9

10

作者 莫文超 焦映厚 +2 位作者 陈照波 陈国辉 张恩杰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1760-1766,共7页

本文对船用人字齿封闭差动行星传动系统在空载或轻载工况下出现的倍频振动问题进行了非线性动力学特性分析。根据系统中太阳轮浮动的结构特性,结合实际工况,通过考虑齿轮间隙和重力作用,采用理论研究及数值仿真方法分析了系统在空载或... 本文对船用人字齿封闭差动行星传动系统在空载或轻载工况下出现的倍频振动问题进行了非线性动力学特性分析。根据系统中太阳轮浮动的结构特性,结合实际工况,通过考虑齿轮间隙和重力作用,采用理论研究及数值仿真方法分析了系统在空载或轻载工况下输出轴转频的倍频及其谐频的频率响应成分问题。通过分析齿轮啮合存在的3种状态,得到了变形量函数并提出了啮合力表达式。数值计算结果表明:当系统处于空载或轻载工况时,输出轴会产生输入轴的多倍频及其谐频的频率响应成分,且与行星轮数量有直接关系,当输入扭矩增大时至重载时,输出轴的倍频响应成分消失。 展开更多

关键词 人字齿 行星齿轮 封闭差动轮系 功率分流 齿隙 频率 非线性动力学 动态特性

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多源驱动的采煤机短程截割传动系统固有特性分析 被引量：4

11

作者 杨阳 米玉泉 +1 位作者 李明 秦大同 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3232-3239,共8页

针对传统采煤机截割传动系统存在传动链过长、可靠性差、突变工况调速性能差的特点,在提出的多源驱动的采煤机短程截割传动系统的基础上,采用集中参数法建立了系统平移-扭转-轴向耦合动力学模型,进行了系统固有特性分析。结果表明,耦合... 针对传统采煤机截割传动系统存在传动链过长、可靠性差、突变工况调速性能差的特点,在提出的多源驱动的采煤机短程截割传动系统的基础上,采用集中参数法建立了系统平移-扭转-轴向耦合动力学模型,进行了系统固有特性分析。结果表明,耦合轮系和行星轮系耦合时重根频率不变,单根频率发生变化;单根振动模式变得更为复杂,重根振动模式与原来保持一致;模态能分布与构件形变振动状态一致;耦合轮系支撑刚度和构件质量对系统高阶固有频率影响较大,行星轮系支撑刚度对系统低阶固有频率影响较大;而啮合刚度均对高阶固有频率影响较大。对系统激励频率和固有频率对比分析,发现系统低速运行时可能发生共振。研究结果可为避免系统出现共振现象和实现动态特性优化提供理论依据。 展开更多

关键词 采煤机 短程截割传动系统 耦合轮系 人字齿行星轮系 固有特性分析

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人字齿行星齿轮系统动力学及均载特性分析

12

作者 金忠文 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期685-692,共8页

建立了含时变啮合刚度、齿侧间隙与轴承间隙、综合啮合误差以及负载激励的人字齿行星齿轮传动系统弯-扭-轴耦合动力学模型,研究了系统的周期运动和分岔。通过数值仿真,得到了系统全局分岔图、均载系数、相图和时间历程图,识别了系统的... 建立了含时变啮合刚度、齿侧间隙与轴承间隙、综合啮合误差以及负载激励的人字齿行星齿轮传动系统弯-扭-轴耦合动力学模型,研究了系统的周期运动和分岔。通过数值仿真,得到了系统全局分岔图、均载系数、相图和时间历程图,识别了系统的啮合状态。结果表明,系统的最佳载荷分布效果发生在较低啮合频率周期1振动时,外啮合sp_(1)^(l)与内啮合rp_(1)^(l)均处于完全啮合状态。随着啮合频率增大,系统动态啮合力增大,均载系数变大,系统在周期振动相互演变过程存在Hopf分岔、实擦边分岔和周期倍化分岔等分岔。 展开更多

关键词 人字齿行星齿轮 分岔 均载 动力学

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太阳轮偏心误差对人字齿行星传动动态特性影响 被引量：4

13

作者 秦大同 任菲 吴晓铃 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期709-714,共6页

以人字齿行星齿轮为研究对象,考虑人字齿轮实际结构,基于集中参数理论,建立计入各个构件轴向振动的人字齿轮行星传动广义动力学模型,建模中考虑制造偏心误差和齿廓误差、轴承支撑刚度、轮齿时变啮合刚度和陀螺效应等影响因素.该模型可... 以人字齿行星齿轮为研究对象,考虑人字齿轮实际结构,基于集中参数理论,建立计入各个构件轴向振动的人字齿轮行星传动广义动力学模型,建模中考虑制造偏心误差和齿廓误差、轴承支撑刚度、轮齿时变啮合刚度和陀螺效应等影响因素.该模型可用于具有不同类型制造误差和任意数目行星轮的人字齿行星传动振动性能分析.采用数值算法求解系统受迫振动响应,分别分析了时域和频域动态响应.以太阳轮制造偏心误差Es为例,着重研究Es对人字齿行星传动动态特性影响规律.结果表明:制造误差Es增强了人字齿行星传动系统中的动态响应以及动态啮合力的波动. 展开更多

关键词 人字齿行星传动 制造误差 时变啮合刚度 动力学模型 动态特性

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基于ADAMS的双齿圈人字行星齿轮传动系统动力学仿真与故障特征分析 被引量：4

14

作者 任菲 王得玺 +5 位作者 时桂芹 梁栋 王琪 王宁 白温毓 易园园 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期114-121,共8页

为研究双齿圈人字行星齿轮传动系统的动力学特性和故障机理,探明系统故障、元件支撑刚度与接触力的关联规律,使用SolidWorks建立双齿圈人字行星齿轮系统三维模型。基于ADAMS虚拟样机和赫兹接触理论,考虑摩擦系数,构建系统虚拟样机模型,... 为研究双齿圈人字行星齿轮传动系统的动力学特性和故障机理,探明系统故障、元件支撑刚度与接触力的关联规律,使用SolidWorks建立双齿圈人字行星齿轮系统三维模型。基于ADAMS虚拟样机和赫兹接触理论,考虑摩擦系数,构建系统虚拟样机模型,研究人字行星齿轮传动系统运动学规律、健康或故障两种状态下的接触力频谱特性和考虑构件支撑刚度时的接触力变化规律。在接触力分析的基础上计算系统均载系数,分析系统的均载特性。结果表明:系统在运行过程中,行星轮存在较高的齿频振动,当发生断齿故障时,系统故障特征明显,均载系数呈倍数增大;构件支撑刚度对系统接触力和均载特性均有较大影响,考虑构件支撑刚度时系统的载荷分布更为均匀,很大程度上提高了系统的均载性能。研究结果对于故障诊断、改善系统动力学特性和实现系统的动态设计具有参考价值。 展开更多

关键词 双齿圈人字行星齿轮 接触力 频谱特性 故障诊断 动力学特性

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人字齿行星轮系动力学特性研究进展 被引量：1

15

作者 姚会君 杨艳艳 +1 位作者 曹镇杭 冯振威 《时代汽车》 2022年第10期143-146,共4页

人字齿行星齿轮传动的结构形式优劣和承受复杂的内、外部激励因素直接影响到传动系统的性能,研究齿轮系统在传递动力和运动中的振动、冲击及噪声基本规律很重要。本文从动力学模型建立方法、求解方法、固有振动特性、动力学响应特性、... 人字齿行星齿轮传动的结构形式优劣和承受复杂的内、外部激励因素直接影响到传动系统的性能,研究齿轮系统在传递动力和运动中的振动、冲击及噪声基本规律很重要。本文从动力学模型建立方法、求解方法、固有振动特性、动力学响应特性、减振降噪与实验研究等方面对国内外相关研究进行了综述,并对未来研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 人字齿行星传动 动力学模型 振动特性 减振降噪

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人字齿行星传动精度半解析建模与分析研究

16

作者 王腾达 董惠敏 张楚 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第9期21-25,共5页

针对考虑误差的人字齿行星轮系传动精度求解的准确性与效率问题,提出一种人字齿行星轮系传动精度建模与分析的半解析方法,以便准确高效地分析制造误差对人字齿行星轮系传动精度的影响规律。基于切片法建立考虑齿距误差和双螺旋线对中误... 针对考虑误差的人字齿行星轮系传动精度求解的准确性与效率问题,提出一种人字齿行星轮系传动精度建模与分析的半解析方法,以便准确高效地分析制造误差对人字齿行星轮系传动精度的影响规律。基于切片法建立考虑齿距误差和双螺旋线对中误差的人字齿行星轮系准静态解析模型,人字齿轮内外齿轮副的柔度矩阵采用有限元子结构方法获得;通过迭代求解模型的非线性微分方程组分析行星传动在误差和负载作用下运动(位移/转角),形成半解析的人字齿行星轮系的传动精度分析方法;以3个行星轮的人字齿行星轮系为例,分析在负载工况下齿距偏差和双螺旋线对中误差对传动精度的影响,并在同等精度条件下与有限元对比提高计算效率300倍以上,说明本模型的有效性与准确性。 展开更多

关键词 人字齿行星轮系 分片法 半解析法 对中误差 传动精度

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考虑多轴柔性的人字行星齿轮传动系统动态特性研究

17

作者 王继博 《现代制造技术与装备》 2021年第6期33-36,共4页

基于有限单元法,建立了一种全自由度人字行星齿轮传动系统动力学模型。模型将时变啮合刚度、综合啮合误差和啮合相位作为动态激励,分析了太阳轮轴柔性和行星轮轴柔性对人字行星齿轮传动系统中内外啮合动态啮合力和动态传递误差的影响。... 基于有限单元法,建立了一种全自由度人字行星齿轮传动系统动力学模型。模型将时变啮合刚度、综合啮合误差和啮合相位作为动态激励,分析了太阳轮轴柔性和行星轮轴柔性对人字行星齿轮传动系统中内外啮合动态啮合力和动态传递误差的影响。结果表明:轴的柔性变形对人字齿轮行星传动系统的动态特性具有显著影响,考虑轴柔性后,人字齿轮左右两侧斜齿的均载性能得到显著改善,且太阳轮轴柔性比行星轮轴柔性对均载性能的影响明显。 展开更多

关键词 人字行星齿轮传动系统 轴柔性 动态啮合力 动态传递误差

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