盾构机刀盘驱动多级行星轮系的动力学特性

为揭示盾构机刀盘驱动多级行星轮系的动力学特性,考虑到各级之间由于初始啮合位置的不同使啮合刚度和啮合误差均产生相位差,以及各构件支承刚度、时变啮合刚度、啮合误差等影响因素,建立了盾构机刀盘驱动多级行星轮系纯扭转动力学模型并进行了动力学特性分析。固有特性分析表明,多级行星传动系统较单级传动系统呈现出独特多样的振动模态;通过动态响应分析,获得了各级传动动态啮合力的时域及频域响应。结果表明,中、高速级传动的激振力频率较系统的固有频率相近,易引起系统的谐振,应在设计中特别注意。并求得各级传动的动载系数,为该行星轮系的动态优化设计奠定了基础。     

基于ADAMS的行星轮系建模方法与仿真研究

利用ADAMS软件建立2K-H型行星轮系传动机构的仿真模型,对其进行仿真分析,获得了行星轮系传动机构中各个构件的速度变化曲线.仿真结果与理论计算进行比较,证明行星轮系仿真模型的正确性,为动力学仿真提供基础,并为建立类似行星轮系仿真模型提供了有效的途径.     

基本构件浮动式行星轮系的振动特性

基本构件浮动是解决行星轮系均载问题的有效方法,基本构件浮动会改变整个行星轮系的模态,此类轮系设计过程中,需首先开展其固有特性研究,以规避共振区.研究了圆盘行星架浮动、太阳轮浮动、太阳轮与圆盘行星架同时浮动以及无构件浮动4种情况下行星轮系的振动特性,利用CATIA对行星轮系进行了参数化实体三维建模与干涉分析,通过有限元软件WORKBENCH进行了模态分析,分别提取了前10阶固有频率与振型,并对结果进行了分析和对比.论文研究可为基本构件浮动式行星轮系设计时共振区的规避提供参考和依据.     

齿间滑动摩擦对行星轮系非线性振动的影响

考虑齿间互动摩擦和时变刚度非线性因素,建立扭转行星轮系动力学模型.根据齿间摩擦的特点,将啮合周期划分为三个阶段.用解析和数值计算相结合的方法,研究行星轮系齿间滑动摩擦、齿间载荷分配系数、相位差等参数对行星轮系非线性振动和稳定性的影响.发现在考虑齿间滑动摩擦力时,行星轮系非线性动力学存在如下特点:摩擦因子对行星轮系各构件...     

用行列式方程进行轮系的运动分析

本文将复杂轮系分解成简单的基本轮系, 然后用二阶行列式方程来描述基本轮系中各构件间的运动关系, 产以此对复杂的轮系进行运动分析和传动比计算, 取得了较好的效果     

行星轮系的齿数选择和装配条件问题

本文提出行星轮系的齿轮齿数选择问题应该以理论行星轮数目公式为基础来考虑装配条件才是合理的。由此推出有三个基本构件的行星轮系的配齿公式作为选齿的依据。同时讨论了行星轮系的安装方法,并补充了文献所述的不足之处。     

基于ANSYS的改进型NGWN(I)行星轮系的仿真研究

针对传统NGWN(I)行星轮系的双联齿行星齿轮在运行过程中出现的径向载荷不均与存在倾覆力矩问题,提出了一种改进型的行星轮系结构,采用Solid Works分析软件建立行星轮系的装配模型,通过ANSYS分析工具进行了行星轮系齿轮的静态接触应力与静态弯曲应力的仿真计算,并将仿真计算结果与理论校核结果进行了对比．结果表明,利用CAD/CAE分析工具的计算结果与传统校核计算的结果相接近,验证了改进型行星轮系仿真分析的正确性,为改进型行星轮系的优化设计和可靠性设计提供了相关参考依据．此对均载、大传动比与小体积的行星齿轮减速器的设计及仿真研究具有一定的工程参考价值．     

基于Visual Lisp的2K-H[D]型行星轮系参数化设计

行星轮系可以用少数齿轮实现较大的传动比、较高效率且结构紧凑,具有减速、增速和变速等用途,同时也可用来分解或合成运动,在工业生产中应用广泛,但行星轮系结构复杂且尚未做到设计的规范化和参数化,因此实现行星轮系参数化设计显得十分必要.本文使用VisualLisp语言对2K-H[D]型行星轮系实现了参数化设计,缩短了行星轮系的设计和研发周期,为行星轮系的设计和应用提供便利.     

变速箱行星轮系的动力学仿真

为研究两挡变速箱行星轮系传动过程中的振动特性和轮系间轮齿动态啮合力的变化规律,利用Adams动力学软件建立变速箱行星轮系机构的动力学模型。根据变速箱的工作原理,对行星轮系的动力学行为进行仿真模拟,结果表明：行星轮系输出角速度和角加速度的曲线呈明显周期性,且仿真分析和理论结果的误差为0.6%,以此证明行星轮系仿真模型的正确性。由于轮齿啮合具有一定的周期性致使轮系振动也具有周期性的特点,输出振动角加速度在理论值0°/s²上波动。太阳轮和内齿圈分别与行星轮之间的动态啮合力主频率为2倍关系,太阳轮与行星轮径向、切向啮合力存在90°的相位差,行星轮系轮齿间的接触力满足力平衡关系,与理论分析相一致。     

风力发电机行星传动增速系统动态均载研究

针对某型号风电增速箱行星传动系统建立了行星传动系统的扭转动力学模型,运用拉格朗日函数和当量误差的原理推导了系统的动力学方程并对非线性方程组进行了求解,得到了系统各基本构件在给定激励下的响应;计算了太阳轮的浮动量和各基本构件之间的动态均载系数,绘制了均载系数的变化曲线.计算结果对增速箱行星轮系的动态均载性能给出定量的分析,也可以为行星轮系的优化设计提供参考.     

运动线性相关与平面机构的自由度

在讨论平面机要的独立运动和局部自由度的基础上,通过对作平面运行构件的运动线性相关分析,提出运动线性相关自由度的概念,在此基础上,建立了含有作平面运动齿轮的平面机构的自由度计算方法,并用实例证明了该计算方法的正确和实用性,运动线性相关分析还为在行星轮系设计虚约束提供提供了理论基础。     

基于信号流图法对单自由度行星轮系功率特性的研究

根据单自由度行星轮系传动链的结构特征,采用信号流图法的基本理论来研究复杂行星轮系传动的功率特性。本文将行星轮系传动特性与信号流图的传递机理相结合,建立了XP型、PX型、T型、Π型和E型混联系统的信号流图模型。再按照信号流图法的简化计算原理,分别得出了这五种混联系统的转速和转矩的计算关系式,然后利用该式分别计算出这五种轮系的功率特性。最后通过实例计算,进一步验证了采用该法计算复杂行星轮系功率特性参数的准确性与可行性。     

周转轮系自由度及运动分析的图论方法

在分析轮系图论模型的基础上,总结了图论模型应满足的基本条件,提出了更完善的图论模型,进而建立了行星单元体和拓扑单元回路的概念.基于图论模型,推导出了新的计算周转轮系自由度的公式,通过拓扑单元回路法提出了计算周转轮系传动比的新方法.该方法适用于计算机自动求解.算例结果表明,该方法正确、简单且高效.     

组合轮系运动分析图解法

当组成组合轮系的周转轮系和定轴轮系的个数较多时,组合轮系的运动分析就非常复杂。本文提出组合轮系运动分析的图解法,可利用简单的线条求出任一构件的运动。据几何关系,还可求出任意两构件的传动关系,使复杂的运动分析简便快捷。     

变速箱计算机辅助分析

建立了变速箱档位分析和转速、扭矩分析的通用数学模型,通用对空档独立构件角速度的坐标变换,给出了任意变速箱分析模型的统一描述方法,结合所提出的档位可实现判断条件,实现了变速箱分析程序的通用化,被分析的变速箱可以是定轴轮系、行星轮系或它们的组合,并可包含任意换档离合器、制动器、自由轮等接合元件。     

某型拉维纳式齿轮变速器轮齿结构设计

为提高双排行星轮系齿轮变速器设计过程中各轮轮齿结构的合理性,以某型拉维纳式齿轮变速器为研究对象,首先分析了该齿轮变速器的结构组成和工作原理,明确了各挡位动力传动路线;其次计算了各挡位自由度与传动比,分析了该轮系的运动学特性;最后通过邻接条件、同心条件与安装条件,校核该齿轮变速器行星轮系的装配条件。结果表明：各齿轮轮齿结构能够满足双排行星轮系的装配条件,并能够实现运动确定、速比合理的7挡变速功能。     

基于承载啮合特性的斜齿轮行星系统均载分析

为了改善斜齿行星齿轮系统的均载性能,结合行星齿轮功率分流传动、汇流传动及构件浮动的特点,建立系统多个齿轮齿面加载接触分析模型,进行静力学均载特性分析．该模型以安装误差和构件浮动对各齿轮副接触间隙的影响为切入点,将几何分析与力学分析紧密融合,通过数学规划与优化的方法快速得到加载后各齿轮副齿面载荷分布与构件径向浮动量．相比于目前最常用的行星轮系静力学、动力学集中质量建模方法(集中力系模型),该方法是一种分布力系模型,具有一定先进性．结果表明：构件浮动是各内(外)齿轮副相对齿面初始齿间间隙逐渐协调并趋近相等的过程,当仅考虑太阳轮、齿圈中心距安装误差影响时,其径向浮动可实现完全均载;由于轴交角安装误差导致内(外)齿轮副几何传动误差及齿面接触位置不同,因此构件浮动能改善但不能实现理想均载;该方法可为高精度斜齿轮行星传动的均载设计与分析提供理论参考．     

齿轮传动系统冲击载荷抑制与动态参数优化

针对重载高速齿轮传动系统冲击载荷大、影响系统可靠性和使用寿命等特点,以某采煤机齿轮传动系统为例,建立了包含电机动态模型、耦合轮系和行星轮系动力学模型的采煤机动力传动系统机电耦合模型,研究了在采煤机运行过程中通过优化运动参数来降低截割传动系统冲击载荷的方法.仿真结果表明:在负载突变工况下,运动参数动态优化使截割传动系统中的冲击载荷减小.搭建了截割动力传动系统实验台架,通过台架试验研究了运动参数优化对截割传动系统冲击载荷的影响,实验与仿真所获得的传动系统冲击载荷的趋势相似,调速持续时间相近,验证了运动参数优化的有效性.     

行星轮系的效率

为了提高行星轮系的效率,应先找出影响效率的主要因素。本文分析了两种行星轮系的受力情况,建立了一个新的效率式,根据这一式可以得出效率与轮系结构参数之间的关系。轮系中双联行星轮的节圆半径差以及系杆中心距是两个重要的参数,适当选择这两个参数可以大大提高轮系的效率,并有可能决定最佳轮系结构。由于行星轮系的本质可以用等效的杠杆来表示,因此通过比较轮系的效率和一个简单杠杆的效率能很容易地解释上述结论。     

齿顶修形行星轮系啮合刚度分析

以含有太阳轮减重孔、齿圈固定孔、柔性系杆的行星轮系为研究对象,基于ANSYS软件,建立了考虑实际结构的修形行星轮系有限元模型.基于该模型,研究了齿顶修形以及减重孔、齿圈轮缘厚度、柔性系杆等齿轮结构对行星轮系时变啮合刚度的影响.研究结果表明:齿顶修形改变了啮合刚度曲线的形状和数值大小;减重孔增大将导致啮合刚度减小而齿圈支持率变大使啮合刚度增加;同时,系杆越柔,行星轮系啮合刚度波动越小.研究结果可为实际生产中考虑修形的行星轮系设计提供理论依据.