安装误差对行星齿轮传动系统传动误差的影响

建立了2K-H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,模型中考虑各构件的支撑刚度,事变啮合刚度和安装误差激励等影响因素。利用当量啮合误差定义,推导了各构件的安装误差在啮合线变长方向的当量啮合误差;分析计算了各构件间的相对位移,根据牛顿第二定律推导系统运动微分方程,采用傅里叶级数法求解系统动力学方程,获得系统的传动误差,分析了安装误差对系统传动误差的影响。     

啮合误差对双排并联行星齿轮传动系统静力学均载特性的影响

采用集中质量法,建立双排并联行星齿轮传动系统静力学模型,根据啮合误差原理以及各构件的静应力平衡关系,运用弹性力学分析法和简谐函数,推导出该系统静力学方程：对方程进行求解,获得行星轮均载系数计算结果,讨论偏心与安装误差对行星轮均载系数的影响。研究结果表明：双排并联行星齿轮传动系统具有较好的均载效果,系统均载系数随偏心、安装等啮合误差的增大而有微小增长,且两种误差对该系统均载系数的影响具有叠加效果。     

误差对行星传动系统均载特性影响分析

建立了考虑时变啮合刚度和齿侧间隙的行星轮系非线性平移扭转耦合动力学模型,分析了误差及误差相位角分布在单个或多个构件上时系统的动态均载特性变化情况。结果表明,中心构件的安装和偏心误差以及行星轮的偏心误差使均载系数周期变化;行星轮的安装误差使啮合副出现持续的偏载,且其误差相位角沿切向分布时系统的不均载现象最严重;行星轮的误差对均载系数影响最大,应尽量避免误差分布在行星轮上;误差作用在相邻行星轮上时,均载性能比作用在不相邻的行星轮或单个行星轮上好;各行星轮的误差和相位角分别相等时,其对均载系数的影响可大大降低。     

啮合误差对复合行星轮系动态均载特性的影响

以Ravigneaux式复合行星轮系为研究对象,基于集中参数理论,建立采用中心浮动构件的非线性动力学模型;通过计算传动系统的均载系数,获得各齿轮啮合误差与均载系数的关系曲线,进而分析安装误差和偏心误差对系统均载特性的影响。分析结果表明:行星轮的安装误差会导致行星轮出现持续的"偏载",而行星轮的偏心误差则会导致相应啮合副在运动过程中出现较大的冲击;如果合理布置行星轮的误差,使得其相对于系统的旋转中心呈辐射状对称,将能大大降低行星轮的误差对系统均载性能的影响。     

基于遗传-二次规划法的封闭差动人字齿轮传动系统混合优化设计

采用变位齿轮正传动方式,建立了以减轻传动系统重量为优化目标的封闭差动人字齿轮传动系统优化数学模型。利用MATLAB优化工具箱中的遗传算法和二次规划算法优化函数进行混合优化。研究结果表明:把遗传算法的结果作为二次规划法优化的初值,解决了二次规划法优化优化设计变量初值难于确定问题;与单纯采用遗传算法或二次规划算法相比,该混合优化方法计算的优化值明显改善,系统重量显著降低;该优化方法为获得大规模的非线性约束优化设计精确的全局最优解提供了一种简单可行的解决办法。     

基于ADAMS的封闭差动行星轮系均载特性分析

封闭差动行星轮系的结构比较复杂,系统的均载特性对于提高行星轮系的质量及寿命非常重要.文中以人字齿封闭行星轮系为研究对象,建立了人字齿封闭差动行星轮系的ADAMS虚拟样机的模型,基于ADAMS分析了人字齿封闭差动行星轮系均载特性,并和集中质量法计算结果进行了对比分析.     

封闭行星齿轮传动系统的动态特性研究

建立了封闭行星齿轮传动系统的动力学计算模型，模型中考虑了行星轮和星轮的啮合相位，行星架的弹性变形，轮系的弹性耦合和负载惯性。用数值解法获得了系统在时变啮合刚度、偏心误差和齿频综合误差激励下的动态响应和动载荷系数的频域历程。分析了在星型轮系和行星轮系动力耦合情况下，齿轮系统的动态特性以及行星轮和星轮的载荷分配均匀性。对比了中心轮在不同的输入转速下的浮动轨迹，得出了对封闭行星齿轮传动设计有意义的结论。     

重载行星轮系安装误差对系统均载性能的影响

行星轮安装误差的存在会导致行星轮系产生不均载问题,进而会影响减速器的传动性能和寿命。以往的研究未明确定义不同角度下的安装误差对系统均载性能的影响,并且关于多行星轮对系统均载影响的研究(在不同安装误差和不同输入功率下)也较少。为此,研究了实际应用中行星轮系安装误差对系统均载性能的影响。首先,以重载四行星轮系为研究对象,建立了行星轮径向和切向安装误差的综合误差表达形式;然后,基于轮系的传动模型,分析了单行星轮不同安装误差角和误差数值对系统均载的影响;最后,在单行星轮的基础上分析了不同工况和误差配置下多行星轮对系统均载的影响。研究结果表明：行星轮的切向安装误差对系统均载影响最大,径向安装误差对系统均载影响最小,当单行星轮安装误差数值为60μm,安装误差角θ从径向往切向方向靠近时,行星系统的均载系数增大了9.6%;误差绝对值越大,均载系数越大,当单行星轮安装误差数值从-30μm到-60μm时,系统的均载系数增大了4.6%;多行星轮存在切向安装误差对系统均载的影响可以用有效误差来衡量;齿轮承载范围内,随着输入功率的增大,安装误差对系统均载的影响逐渐减小。     

基于动力学的分扭传动系统均载特性分析

以提高分扭传动系统的均载性能为目的,采用动力学分析方法研究系统的均载特性。建立了齿轮副特征矩阵和齿轮间耦合刚度矩阵,通过矩阵拼装得到了分扭传动系统的动力学方程。定义了系统均载系数,计算得到直齿轮和人字齿轮的啮合刚度,给出了由于安装误差造成的齿轮啮合时的误差表达式。研究得出:各构件单独存在安装误差时,不同构件对系统均载系数影响不同;各构件同时存在安装误差时,构件间对系统均载系数的影响可能被抵消;两级传动间连接的扭转刚度对系统均载系数影响较大。结果表明,可以通过调节某一构件的安装误差或减小两级传动间连接的扭转刚度提高系统的均载性能。     

串联型行星齿轮传动系统均载特性分析

依据串联型行星轮系统均载机理,综合考虑齿轮制造误差和安装误差、啮合刚度以及间隙浮动等因素的影响,建立了系统均载分析模型,通过计算得到了输入级与输出级的不均载系数。分析了不同齿轮精度对两级行星轮系统均载性能的影响,得出输入级对齿轮精度等级的反应比较敏感的结论,就啮合刚度及联轴器润滑条件对系统均载性能的影响做出了讨论。     

封闭差动行星齿轮箱动态均载性能试验研究

针对同时具有太阳轮浮动、柔性销轴和柔性内齿圈三种均载方法的封闭差动行星齿轮箱进行试验研究,探索多种均载措施的封闭差动行星传动均载性能的特点。测试行星传动的差动级内齿圈齿根弯曲应力和封闭级的太阳轮齿根弯曲应力,根据齿向方向和圆周方向上各个通道应变测试结果提出均载系数的数据处理方法。得到每个被测轮齿最大均载系数,研究行星齿轮箱动态均载系数随工况载荷的变化趋势。分析并统计封闭级和差动级不同载荷下的平均均载系数及其标准差,并与某航空发动机主齿轮箱的理论分析均载系数进行对比。结果表明封闭级均载性能优于差动级,载荷越大两级均载性能越好,具有这三种均载方法的行星系统较采用单种均载措施的传动均载性能好,为封闭差动行星齿轮的均载设计提供了依据。     

两级星型齿轮传动静力学均载分析

建立了具有双联星轮的二级星型齿轮传动系统的静力学计算模型 ,分析了该系统均载机理 ,对由于制造误差和安装误差引起的不均载进行了静力学分析。运用综合当量啮合误差的原理和浮动构件的静力平衡关系 ,计算了各星轮、各级传动和该系统的均载系数 ,分析了各误差和均载系数的关系 ,获得了对系统均载性能影响最大的误差元素 ,为双联星型传动装置的均载性能的优化设计提供了依据     

安装误差对功率三分支传动均载特性的影响

功率三分支传动系统由功率双分支闭锁轮系和行星轮系组成,为了揭示功率三分支传动系统的载荷分配机理,建立了功率闭环特性下的各齿轮扭转角位移协调条件、力矩平衡条件、弹性支承条件,得到系统的均载系数,分析了安装误差、浮动、扭转刚度对均载系数的影响。结果表明,安装误差是影响均载特性的主要因素,误差越大,均载性能越低;太阳轮和内齿圈同时浮动时,均载系数在0.96~1.04波动,载荷分配在±5%以内,可以较好的改善均载性能。     

基于非线性动力学的行星传动均载性能研究

为研究动态下各影响因素对行星传动均载性能的影响,以2K-H行星齿轮传动系统为研究对象,综合考虑各零件的加工误差、装配误差、轮齿啮合时变刚度及间隙等因素对行星齿轮均载性能所产生的影响,建立了该系统的非线性统动力学模型。采用Newmark法求解,得到了载荷分配系数的时域历程及太阳轮和内齿圈的浮动轨迹,计算了各项误差对载荷分配系数的灵敏度,研究了零件各项误差对行星传动均载效果的影响,对行星齿轮传动的设计提供了依据。     

啮合误差及相位角对复合轮系均载特性的影响分析

以复合行星轮系为研究对象,建立了含时变啮合刚度、齿侧间隙和传递误差的复合行星传动系统平移-扭转耦合非线性动力学模型,并分析了安装误差和偏心误差及其相位角对系统均载特性的影响。结果表明,中心构件的安装误差和偏心误差对各行星轮产生均等的周期性影响;行星轮的安装误差会导致行星轮出现持续偏载,但是其偏心误差会使均载系数出现周期性变化;当行星轮的安装误差相位角朝同等方向以及分布在相啮合的行星轮对上时,均载系数较小;偏心误差分布在齿数相差较大的齿轮上时,系统均载性能较好;行星轮误差对称分布能有效降低误差对均载系数的影响。     

基于啮合特性直齿锥齿轮分支传动静力学均载分析

为了改善直齿锥齿轮分支传动系统性能,提出基于啮合特性的静态均载分析方法。通过建立考虑中心轮安装误差的单级分支系统多体齿轮齿面接触分析(MTCA)方法,获得各齿轮副初始接触间隙;计及该间隙引起的啮合偏差,采用集中参数法主要考虑中心轮的浮动特性,建立考虑其支撑变形、各齿轮扭转变形相互耦合的静力学平衡方程,获得各分支均载系数,分析了载荷、安装误差、支撑刚度等对系统均载系数的影响。结果表明,随支撑刚度、安装误差的增大,均载系数逐渐增大,轴向对正误差和偏置对正误差对均载系数的影响是等效的;随转矩的增加,均载系数逐渐减小;各分支齿轮副的几何传动误差大小反映了均载系数变化规律,即齿面初始间隙越大,承担的载荷越小。研究结果为高精度直齿锥齿轮分支系统的均载分析提供了理论参考。