RPG 行星减速器齿面应力均化分析

为避免RPG行星减速器因齿面应力分布不均导致的齿面接触应力增加、齿根弯曲强度下降、行星轮轴承受力不均等问题,以RPG39－50型行星减速器为例,利用有限元方法,构建该型减速器的系统柔性模型,依托行星排框架、行星轮销轴、行星轮轴承及输出排齿轮等关键结构件的变形分析,进行了针对性的齿面优化修形,从而实现了齿面应力均化,有效提高了该齿轮系统的寿命与可靠性。     

直齿行星排止推垫圈润滑状态的仿真分析

在车辆的传动装置中,直齿行星排的行星齿轮止推垫圈磨损现象严重.基于润滑理论建立了直齿行星排行星齿轮止推垫圈的油膜润滑方程,并考虑了表面粗糙度与端面倾角对润滑状态的影响.给出了油膜压力分布、承载力的计算模型,并结合实际情况运用有限差分法与数值迭代法进行了仿真分析.通过分析具体工况条件下直齿行星齿轮轴向推力与止推垫圈承载力的平衡关系,确定出止推垫圈的润滑状态.为进一步研究直齿行星排止推垫圈的摩擦磨损提供了分析方法.     

斜齿行星齿轮系统自由振动特性分析

建立了计入系统扭摆振动陀螺效应的斜齿行星齿轮系统动力学模型,考虑了偏心误差、行星轮轴位置偏差、啮合误差、质量偏心及时变刚度的影响。分析了2K-H型斜齿行星齿轮系统的自由振动特性。将斜齿行星齿轮系统的振型划分为三类：径向平移扭摆振动模式、轴向平移扭转振动模式和行星轮振动模式。并分析了这三类振动模式降阶模型的特征值问题,得到了它们的特征值数、各行星轮振型比例关系及各构件振幅特点等方面的规律。     

装配式抬升减速器行星架设计及试验研究

为解决自升式平台减速器行星架加工难和受力差的缺点,提出一种装配式行星架结构形式.装配结构连接处采用过盈连接,并在行星轮轴尾部与行星板连接处增加点焊,将行星架与行星板连接成一体,所有行星轮轴采用阶梯轴形式;对行星轮轴的形状进行受力分析,并通过试验对过盈配合的轴向力和焊接后的变形进行研究.结果表明,行星轮的阶梯轴形式可以有效解决受力差的缺点;过盈配合加点焊的结构保证了可靠的连接并解决了加工难的缺点;装配式行星架节约了加工成本,增加了减速器的可靠性.     

双行星排行星齿轮偏转力分析及其应用

根据行星轮存在偏转力的运动特性,针对双行星排复合分流混合动力系统应用过程中出现行星轮失效的实际问题,分析行星轮偏转力对行星排运行的影响因素,并通过建立有关数学模型进行仿真计算与验证,阐明了在设计过程中需注意的一些问题。     

滑动轴承支承人字齿轮行星传动固有特性分析

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。     

发动机激励下行星传动非线性啮合力特性

建立了发动机波动转矩激励下的行星传动纯扭非线性振动模型,模型中考虑了齿侧间隙、时变啮合刚度及其相位差、综合啮合误差以及各行星轮位置相角时变性。根据信号调制原理,分析了行星排啮合力边频带的产生原因。把发动机转速、转矩分成4种典型工况,在时域和频域内对行星排啮合力进行深入分析。研究表明,啮合力以单边冲击为主,啮频倍频与部件转频倍频调制普遍存在,受发动机工作状态影响相对较小,啮频倍频与波动转矩频率倍频调制则受工作状态影响很大,高速重载时作用最显著。该结论为行星齿轮传动设计提供了依据。     

考虑行星架柔性时行星轮传动系统均载特性分析

介绍了SIMPACK中柔性体文件生成流程以及齿轮切片处理原理及相关用途;以某7MW风电齿轮箱为例,在SIMPACK软件中建立其一级行星轮系多体动力学模型;建模过程中将行星架考虑为柔性体,并对齿轮作切片处理,分析行星轮系统在额定输入功率、额定转速工况下行星架变形,以及由于行星架变形造成的齿轮不均载特性。研究发现,当使用精确的行星架三维模型,并考虑行星架柔性时,受齿轮啮合力变化以及齿轮变形的影响,不同行星轮销轴两端行星架变形量不同,总体上输入端扭转变形量大于输出端;并对比行星架变形和齿轮均载系数,发现行星架扭转变形主要影响齿轮齿向不均载系数,对齿间载荷分布影响很小。研究结果可为行星架结构优化设计提供依据。     

计入齿圈柔性的直齿行星传动动力学建模

为揭示齿圈柔性对传动系统动态性能的影响,在系杆随动坐标系下建立计入齿圈柔性的直齿行星传动精细化动力学模型,建模中计入时变啮合刚度、支承刚度、陀螺效应和齿圈柔性等诸多影响因素。采用有限段单元的离散化建模方法,将连续体的柔性齿圈离散成由等效虚拟弹簧连接的刚性齿圈段,并推导齿圈段与行星轮的啮合判据。通过分析各构件间的相对位移关系及其受力,最终建立系统的运动微分方程。以三行星轮的NGW型直齿行星传动为例对其进行固有特性分析,得出系统的低阶固有频率分布及相应的振动模式,并进一步分析齿圈柔性和安装方式对系统固有特性的影响。研究结果表明,直齿行星传动的振型可归结为中心构件(太阳轮、系杆)扭转振动和中心构件平移振动两种模式,两种模式下齿圈和行星轮均做复杂平面振动;齿圈的柔性会降低系统的低阶固有频率,且其影响程度与齿圈安装方式有关,齿圈完全固定时其影响最小,径向浮动或周向转动时影响较明显。     

行星齿轮传动用齿式联轴器齿廓修形研究

对于太阳轮轴与齿式联轴器相连接的行星传动装置,太阳轮浮动量直接决定了齿式联轴器所需补偿的偏转角,但由于太阳轮的浮动量受行星轮系各部件误差的综合影响,其真实值很难求解及测量。基于动力学分析原理提出了一种求解太阳轮浮动量的方法,考虑了行星轮系关键部件的制造、安装误差,运用当量啮合误差的方法建立了行星轮系的动力学模型,并根据鼓形花键与太阳轮轴的几何关系,对鼓形齿进行修形,以减小两连接轴的不对中度。最后对某行星齿轮传动装置进行试验验证,实验结果较好地证明了理论模型的正确性,具有一定的工程应用价值。     

考虑随机制造误差的风力机行星齿轮系统动力学特性

为研究综合传递误差的随机波动对风力发电机齿轮传动系统动力学特性的影响,考虑齿轮时变啮合刚度、综合传递误差等因素,建立风力发电机行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型。以随机风速引起的齿轮系统转矩波动作为行星齿轮系统的外部激励,对某1.5 MW风力发电机行星齿轮传动系统的动力学特性进行仿真分析,得到系统各响应量时域内的统计特征和齿轮副间的动态啮合力统计特征。分析表明：行星架、行星轮和太阳轮在扭转方向上的振动特性与外部载荷相关,其振动位移与外部载荷波动有相似变化的趋势;综合传递误差随机分量的离散程度对行星齿轮系统的动态特性和齿轮副间的动态啮合力有较大影响。随着综合传递误差随机分量离散程度的增加,行星架、太阳轮和行星轮在扭转方向上的振动幅值明显增加;综合传递误差随机分量的随机性使齿轮副间动态啮合力产生随机波动,随机分量离散程度越大,动态啮合力波动越明显;当随机分量的离散程度达到某一值时,齿轮啮合过程发生脱离,引发啮合冲击。     

复合行星齿轮传动系统虚拟样机仿真研究

根据Ravigneaux式复合行星齿轮传动系统的典型结构,分析了系统的传动比与啮合频率。为获得Ravigneaux式复合行星齿轮传动系统轮齿接触力的变化规律,运用三维CAD软件SolidWorks建立了系统的三维实体模型,以ADAMS软件为平台建立了系统的虚拟样机模型。给出基于Hertz接触理论的齿轮啮合传动时轮齿接触力的计算方法,验证了系统传动比,对小太阳轮与短行星轮啮合的综合接触力、x方向接触力和y方向接触力的变化规律及其频谱特性进行仿真研究。仿真结果表明,接触力的幅值波动显著,具有明显的周期性。x方向接触力和y方向接触力具有相同的频谱特征,相位相差约90°。频谱中出现小太阳轮的旋转频率和系统啮合频率的1至7倍频率成分,存在明显的调制特性。通过对Ravigneaux式复合行星齿轮传动系统虚拟样机仿真的研究,为改善系统动力学特性以及实现系统的动态设计提供了指导依据。     

飞行环境非惯性系下行星齿轮传动系统耦合动力学建模及其动态特性

传统针对行星齿轮传动系统动力学的研究,均是假设其支撑在静止基础上,但置于飞行器内部的行星齿轮传动系统是随机体一起做空间运动,除了受到重力作用外还受到牵连惯性力和科氏惯性力,以及陀螺力矩的作用,这些附加载荷均影响系统的动态特性。为研究空天环境非惯性系下行星齿轮传动系统动力学行为,考虑内部非惯性系与外部非惯性系的综合影响,推导了机体任意空间运动状态下中心构件和行星轮运动方程,建立空天环境非惯性系下行星齿轮传动系统耦合动力学模型,并基于机体盘旋运动状态,研究空天环境非惯性系下行星齿轮传动系统的运动变化规律及不同非惯性条件下各构件的动力学行为。研究结果表明：机体无空间运动时,行星轮受到行星轮系内部非惯性系的影响,其径向平衡位置发生较大偏移;机体处于空间运动状态时,各构件重力将在径向产生分力,重力径向分力和附加惯性力随外部非惯性条件变化而变化;不同非惯性条件对各构件运动轨迹、轴承力、加速度有显著影响,且对中心构件与行星轮表现出不同的影响规律。     

NGW行星齿轮传动行星轴轴承离心式润滑设计

设计了一种NGW型行星齿轮传动润滑结构,利用润滑油随行星架高速转动时产生的离心力远大于其重力的特性,在离心力作用下将润滑油经导油孔引导至行星轴轴承内腔,实现对行星轴轴承连续不间断润滑。经过对单位质量润滑油的受力分析计算,得出了利用润滑油产生的离心力能够实现对行星轴轴承的连续不间断润滑的结论,解决了行星齿轮传动中行星轴轴承因围绕太阳轮公转和自转时不能连续可靠润滑的难题。     

轮边减速器行星齿轮结构动力学分析

利用三维建模软件对轮边减速器行星齿轮结构建立了几何模型,并根据重型载货汽车轮边减速器行星齿轮结构以及受载特点,建立了行星齿轮结构三维有限元模型,利用显式动力学软件对行星齿轮结构进行动力学仿真分析,探讨了结构在运动过程中所受到的力及产生最大应力的部位与应力的变化趋势,设计分析所得到的结论可为行星齿轮结构的设计和分析提供依...     

行星齿轮传动自锁条件

本文目标是确定一单自由度行星传动满足的自锁的条件。把全部行星传动最多考虑成6个构件,结果我们显示行星齿轮传动出现自锁的结构解。不像其他研究,它根据一个传动系变换其输入和输出轴产生的传动效率建立的分析式,系统求出自锁条件。最后,证明了该两效率之间近似关系。     

离心设备用行星齿轮箱的失效分析

ZG80齿轮箱是石化行业进口的在离心设备上用作差动机构的行星齿轮箱。在使用过程中曾出现两次不能转动的故障,两次故障都是一级行星机构损伤严重。从齿轮设计参数入手,找出设计缺陷,进行了针对性的改进,使用效果良好。     

二齿差行星减速装置的动力学仿真分析

针对渐开线二齿差行星减速装置易产生各种干涉,计算比较复杂等问题,根据多刚体接触动力学理论,建立了二齿差行星减速装置的物理模型,利用ADAMS软件对二齿差行星减速装置进行了动力学仿真分析,根据冲击函数方法,计算齿轮啮合力,通过模拟运动仿真和绘制仿真结果曲线,得到了二齿差行星减速装置无干涉现象,输出的角速度和啮合力在合理范围之内,设计比较合理,为二齿差行星减速装置的有限元分析,参数化设计和优化设计提供了依据.     

三轴式内齿行星齿轮减速器动力学特性的研究

在考虑齿轮啮合刚度、啮合阻尼以及轴承刚度的情况下,使用集总参数法,建立了三轴式内齿行星齿轮减速器的弹性动力学模型,求解出不同内齿板结构下系统的固有频率及动力学响应。研究发现,在相同内齿板厚度、不同安装方式下,系统的固有频率非常接近;不平衡质量引起的惯性力不但会引起弯曲振动,还会引起扭转振动;具有三相内齿板的减速器动力学性能最好。