风电齿轮箱两级行星齿轮传动系统的非线性动力学特性

考虑风电齿轮箱两级行星轮系传动系统各齿轮副的时变啮合刚度、综合啮合误差和齿侧间隙等非线性因素的基础上,建立了广义坐标下增速齿轮箱两级行星齿轮传动系统的动力学模型,采用变步长Gill积分法对该模型进行求解;采用分岔图、相图、FFT频谱图、poincaré截面图及最大Lyapunov指数图分析了激励频率和啮合阻尼比对系统振动响应及分岔特性的影响。结果表明:系统在多种非线性因素的耦合作用下会表现出丰富的非线性动力学行为,随着激励频率的增大,系统在混沌运动、拟周期运动和倍周期运动之间切换和变化,且退出混沌的方式多为倒分岔;在保证系统传动效率的前提下适当提高系统的啮合阻尼比,能够明显弱化和抑制系统的混沌运动,减小其振动幅度,对提高系统的稳定性具有一定的作用。

两级行星齿轮断齿故障的均载特性研究

为研究煤矿机械中两级行星齿轮传动系统的均载性能,运用ADAMS软件建立了系统的动力学模型。进行仿真后,比较了整个行星齿轮传动系统在健康状态下和太阳轮断齿故障时系统的啮合力曲线和均载系数曲线。结果表明,随着太阳轮断齿程度的增加,系统的均载系数变大,均载性能变差,且第1级行星轮系的太阳轮断齿故障对第2级的均载性能无明显的影响。仿真结果可以为系统的故障诊断和检测提供依据。

基于NSGA-Ⅱ的两级行星齿轮减速机的多目标优化设计

为了设计体积更小、效率更高的两级行星齿轮减速机,首先建立两级行星齿轮减速机多目标优化的数学模型;采用多目标进化算法NSGA-Ⅱ对数学模型进行优化,选择五种不同行星齿轮个数,优化得到两级行星齿轮减速机体积和传动效率的pareto最优解。同时与MATLAB工具箱优化获得的结果进行比较,结果显示NSGA-Ⅱ算法优化的结果均优于MATLAB工具箱优化的结果,特别是所设计的二级行星轮减速机的体积更小。所提出的多目标优化方法和步骤还可以为多级行星齿轮减速机的优化设计提供有效地指导。

两级行星齿轮动力学仿真研究

根据两级行星齿轮的经典结构,忽略部分细节,在三维软件Pro/Engineer中建立系统的三维实体模型,然后导入ADAMS软件中建立系统的虚拟样机模型。根据赫兹接触理论进行动力学仿真,验证了系统的传动规律。对系杆角加速度进行时域和频域分析,结果表明系杆角加速度振动频率和该级行星齿轮的啮合频率一致,且存在高频振动。对行星齿轮啮合力进行分析,仿真结果表明啮合力具有明显的周期性,X向力和Y向力有相同的频谱特性和明显的相位差,且啮合力的频域成分中同时存在同级行星齿轮的旋转频率和啮合频率,进而表明,行星齿轮存在较复杂的振动。通过对两级行星齿轮虚拟样机的仿真研究,为其进行强度、刚度和疲劳分析提供依据,也为机械的减震设计和使用提供参考。

两级行星齿轮断齿故障的动态特性分析

以风电齿轮箱两级行星齿轮传动系统为研究对象,运用ADAMS软件建立系统的动力学模型,比较了第一级行星齿轮系统在健康状态下和太阳轮、行星轮、内齿圈分别发生故障时系统的动态响应以及断齿故障下的太阳轮啮合力的频域特性。结果表明,随着断齿程度的增加,啮合力的幅值明显增加,且太阳轮啮合力频域响应的倍频幅值会增大并伴随着低频区边频带越来越密集,第一级太阳轮断齿故障对第二级齿轮传动影响不明显。

基于ADAMS的两级行星齿轮断齿故障动态特性分析

以MG900/2215-GWD型采煤机截割部两级行星齿轮为研究对象,采用虚拟样机技术对其进行了动力学仿真研究。通过比较健康以及几种不同程度的断齿故障状态下的啮合力时域及频域曲线,对故障状态下两级行星齿轮系统的动态响应进行了分析。研究结果表明,故障情况下,啮合力边频带能量密集,且密集程度随着损坏程度增大而增加。该研究结果可以为两级行星齿轮故障诊断和检测提供理论依据。

船用两级双排斜齿行星齿轮系统动力学方程的建立

单级行星传动的动力学模型及方程已有很多学者研究,但大型船舶中应用的两级双排斜齿行星传动动力学方程的研究还未见报导,为此文章建立了两级双排斜齿行星齿轮系统的弯扭耦合动力学计算模型,并计及啮合刚度、啮合综合误差、阻尼等影响因素;确定了第一级星形轮系和第二级行星轮系的弹性变形协调条件;对各个子结构进行力学模型的建立,并将变形协调条件代入各子结构力学方程,从而得到了整个系统完整、实用的动力学方程。

混合动力两级行星机构动力耦合系统动力学建模及分析

以基于双转子电机的混合动力传动系统的两级行星齿轮机构动力耦合系统为研究对象,考虑前后两级行星齿轮机构的齿轮副啮合刚度、中心构件的扭转支撑刚度、连接部分的扭转耦合刚度、各构件惯性等基本因素,详细推导并建立两级行星齿轮耦合系统的纯扭转动力学模型。利用两级行星齿轮机构的有关参数进行特征值问题求解,得到系统整体模型的固有特性,按照振型特点把系统的振动形式划分为三种模式:整体扭转振动模式、前排行星轮振动模式和后排行星轮振动模式。在整体模式下固有频率为单根,系统各构件均以一定幅度做扭转振动;前、后排行星轮模式下固有频率均为二重根,且除了其自身外,其他构件均无振动。归纳分析得到的各振动模式特征与前人有关结论相吻合。同时指出连接部分的耦合刚度对系统振动特性的影响,并作了初步分析。

船用大功率两级人字齿行星传动系统的振动特性研究

单级行星传动的动态特性已有很多学者研究,但特大型机械装置(如舰船)中应用的两级人字齿行星传动的动态特性研究还未见报导。为此文章在两级人字齿行星齿轮系统的弯扭耦合动力学方程的基础上,对此行星齿轮系统进行了自由振动的动态特性分析,揭示出两级人字齿行星传动的三种振动模式:星形轮系振动模式、行星轮系振动模式和耦合振动模式,并对三种振动模式进行了特征值问题和模态问题的研究,得到了系统固有频率和振型之间的相互关系,为进一步的动态特性分析奠定了理论基础。

矿用提升绞车改进后的先进性

以新型产品JTKB-1.6×1.2WYA型矿用提升绞车为例,从研制目的、传动原理和结构特点3个方面的论述体现了改进后的先进性。