两齿差外啮合双联行星齿轮传动系统动力学特性研究

基本信息
批准号:51405004
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:25.00
负责人:叶友东
学科分类:
依托单位:安徽理工大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:周哲波,刘力红,冯忆艰,汪选要,韦朝坤
关键词:
谐波平衡法动力学特性行星传动响应灵敏度
结项摘要

Two teeth difference external compound planetary gear transmission is a new transmission mode, which has the characteristic of large transmission ratio, high efficiency, simple and compact structure etc.The applicant had done a preliminary research on the meshing properties and failure form for the less teeth difference planetary transmission in recent years, the meshing characteristics and influencing factors of transmission efficiency and working life had been mastered, and then the design of its parameters had been optimized. This project proposed to carry out research in depth on dynamic characteristics of this transmission system based on the previous studies, the dynamic mathematical model of the planetary transmission will be established by lumped mass method, the corresponding kinematic equation will be established by means of Lagrange equation, and then be solved by iterating many times, and then using ADAMS software to model and dynamics simulate, obtaining its inherent characteristics and vibration mode. The resonance failure phenomenon will be analysed caused by the mesh frequency excitation, thus obtaining its vibration failure mode.Finally the dynamic characteristics experiment research for the planetary gear transmission will be carried out.Prototype model and experimental platform of the system will be built to test the dynamic characteristic.Frequency response function will be achieved by means of hammer blow and then the rationality of the theoretical analysis will be affirmed furtherly.

两齿差外啮合双联行星齿轮传动是一种新型传动方式,具有传动比大、效率高、结构简单紧凑等优点,申请者近几年对这种少齿差行星传动方式的工作性能和失效形式做了初步的研究,掌握了其啮合特性及影响传动效率和工作寿命的因素,并对其进行了优化设计。课题基于前期的研究基础,拟对该传动系统的动力学特性开展深入研究,应用集中质量法建立该行星传动系统动力学模型,运用Lagrange方程建立动力学模型对应的运动微分方程并通过反复迭代求解,掌握该传动形式的自由振动特性和动力学参数敏感度,再利用ADAMS软件进行建模和动力学仿真,获取其固有特性及振动模态,并由此对该传动由啮频激励引起的共振失效现象进行分析,得出其振动失效形式;最后开展该行星传动系统动力学性能实验方面的研究,通过试制样机、搭建实验平台,对系统的动态特性进行实验测试,通过实验模态分析获得系统的频响函数,进一步验证理论分析正确性和合理性。

项目摘要

两齿差外啮合双联行星传动具有传动比大、效率高、结构紧凑等优点,申请者通过之前的研究掌握了其啮合特性及影响传动效率和工作寿命的因素,并对其进行了优化设计,课题基于前期的研究基础,对该传动系统的动力学特性及其应用开展了进一步的研究。.采用集中参数法建立了该传动系统的平移—扭转耦合动力学数学模型,通过编程计算获取了系统的固有频率及振动模式,掌握该传动形式的自由振动特性:中心构件扭转振动模式和平移振动模式与NGW型轮系相似,双联行星轮的振动模式更具多样化,既存在两行星齿轮同时作复杂振动又存在单个行星轮的平移振动模式,振动状态变得更为复杂。对该传动系统进行了三维建模及模态仿真分析,得到其前十阶固有频率及主振型,进一步分析了行星轮个数、压力角、齿宽及行星架圆盘厚度等参数对系统固有频率及振型的影响规律,通过参数敏感度分析,归纳出一组最优的设计参数。.将两齿差外啮合双联行星传动应用于抛光机的抛光磨头中,重新设计了新型抛光磨头的结构,构建了抛光磨头的实体模型并对其虚拟样机进行了动态特性仿真分析,综合磨头转速与磨块动态特性之间的对应关系,给出最佳磨头工作参数范围。最后开展了抛光磨头动力学性能实验方面的研究,基于磨头工作压力、主轴转速、模块粒度等因素对振动信号影响程度的正交实验,得出了最佳的磨头工作参数组合,通过频谱分析,指出磨头振动幅度较大的频率范围,分析结果为研究磨头的动态响应和共振抑制提供了有益的参考。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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