激励频率对换挡行星传动系统非线性动力学影响分析

换挡机构是变速系统中最关键的部件之一,其性能直接影响传动系统的动力性和平稳性。建立了二级换挡行星传动系统动力学方程,研究了外界激励频率对传动系统复杂动力学特性的影响;通过分析分岔图、时域响应图、相图、庞加莱截面图以及频谱图变化规律,明晰了二级换挡行星传动系统混沌振动特性,获得了外界激励频率稳定振动区间;利用比例微分控制方法对传动系统混沌振动进行控制,将混沌振动调整为稳定的单周期振动。研究结果为提高换挡行星传动系统运转的稳定性奠定了基础。

行星齿轮变速器的动力学特性分析及设计

针对增速传动与减速传动下齿轮啮合特性存在差异的现象,建立了一套同时满足增减速载荷需求、不同侧隙的设计方法。选取经典的NGW行星齿轮系为对象,采用集中参数法和有限元相结合方式对不同转矩、侧隙下的齿根应力进行计算,对比分析增速传动和减速传动下各齿轮的弯曲应力。结果表明:受负载影响,太阳轮、行星轮的应力变化呈正相关、齿圈与二者应力变化呈负相关。增速设计时,行星轮系启动瞬间齿圈啮入冲击力最大,变形最大;随转矩增大,啮入冲击力增大趋势减缓。侧隙影响系统啮合状态,合适的侧隙能提高行星轮均载稳定性。为增、减速下参考侧隙的行星齿轮设计提供了数据参考,有利于优化设计。

风电齿轮箱行星齿轮滑动轴承的润滑性能

为研究风电齿轮箱行星齿轮滑动轴承的润滑性能,基于雷诺方程建立了滑动轴承动压润滑性能的计算模型,分析了工况和结构参数对滑动轴承润滑性能的影响。结果表明:在径向载荷和力矩的作用下,滑动轴承的油膜压力主要集中于轴向两端位置;当周向油槽为180°,不考虑修形,且径向载荷发生偏移时,滑动轴承的最大油膜压力增大,最小油膜厚度减小;相较于周向油槽为180°,周向油槽为360°时滑动轴承的承载能力明显降低;当周向油槽为180°时,油膜压力过于集中不利于滑动轴承的正常运行,全圆弧修形能够改善滑动轴承的油膜压力分布。

200kN液压操作机行星减速机失效分析及改进措施

针对200 kN有轨操作机在使用过程中出现的因行星减速机输出轴的行星架固定花键轴轮齿断裂而导致的传动失效问题,进行了现场故障勘察、结构分析、载荷计算、工作原理及损坏原因分析,提出了相应的维修、改进、快换方案,并对损坏原因及改进方案进行了实践验证,结果说明这些措施对提升该减速机的可靠性和使用寿命具有显著效果。

大型舰船齿轮减速器的均载特性分析

大型舰船齿轮减速器在动力系统中扮演着重要角色。本文以舰船行星齿轮减速器为研究对象,阐述行星齿轮减速器的工作原理,分析行星减速器载荷不均匀的原因。内齿轮安装误差、外齿轮安装误差、星轮厚度误差均对均载系数有影响,对行星齿轮减速器中的动力学参数进行计算,分析外啮合副均载特性和内啮合副均载特性,结果表明在多种误差影响下,外啮合副和内啮合副均存在载荷不均的问题,最后研究单一误差对均载系数的影响。本文的研究结果对提升大型舰船齿轮减速器的寿命具有重要的实践意义。

行星齿轮轮齿本体温度场与闪温研究

利用齿轮啮合、摩擦学、传热学、赫兹接触等理论,研究了啮合过程中行星齿轮轮齿接触面的相对滑动速度及齿面摩擦因数的变化规律,推导了行星齿轮轮齿齿面接触应力模型。精确计算了轮齿不同啮合位置的摩擦热流密度以及轮齿端面、轮齿齿面等区域的对流换热系数。建立了轮齿本体温度场有限元分析模型,获得了行星齿轮轮齿稳态温度场。分析了标准齿廓和修形齿廓对接触应力及温度场的影响。在稳态热分析的基础上,采用有限元法进行瞬态热分析,得到了啮合过程中轮齿齿面瞬时温度分布。

采煤机截割部行星齿轮动力学仿真

利用UG软件建立大型采煤机截割部行星齿轮减速器的简化模型,通过UG与ADAMS软件的接口将模型导入ADAMS软件中,建立行星减速器的虚拟样机模型,并对样机模型进行动力学仿真分析,仿真结果表明:轮齿啮合接触力随着负载线性变化,从而为采煤机截割部行星减速器的齿轮载荷分析提供了一种新的手段和方法,也为后续的有限元分析提供理论基础和边界载荷条件,对于其他同类大型机械的行星齿轮减速器的动力学仿真研究也具有一定的借鉴意义。

新型非摩擦式机械无级变速器的原理与特性

利用内摆线特性,基于传动原理与变速原理,将行星齿轮传动与类正弦机构组合,提出一种新型非摩擦式无级变速装置。在完成结构设计基础上,对其特性参数进行研究分析表明,该无级变速装置属于脉动型无级变速,其输出转速在高速时波动较小,低速时波动较大。由于其传动比可以从1变化到无穷大,因此在不停机情况下输出轴可以停转,从而兼有离合器的作用。

单级行星齿轮非线性动力学模型与试验验证

针对单排行星直齿轮传动系统,提出了齿轮非线性啮合动态模型,模型中考虑了由中心距安装误差和传动轴弯曲变形等引起的中心距变化对啮合角、间隙和非线性啮合刚度的影响。考虑中心距变化和陀螺力矩并结合齿轮非线性啮合动态模型,建立了行星齿轮传动系统横-扭耦合非线性动力学模型。针对一个单排行星齿轮传统系统试验装置进行仿真计算和试验测试,试验对比分析了齿圈横向振动位移和内啮合均载系数。研究结果表明,仿真结果与试验结果的变化趋势基本吻合,且误差在可接受范围内,验证了笔者提出的渐开线直齿轮传动横-扭耦合非线性动力学模型和非线性动态啮合模型的正确性。

基于声发射衰减特性的故障行星轮定位研究

行星齿轮箱是风力机传动装置的重要组成部分,行星轮在低速重载、既自转又公转的复杂环境下容易诱发故障,其故障诊断特别是故障行星轮定位一直是研究重点和难点。建立了行星轮齿轮箱实验装置,模拟了行星轮故障,并利用声发射信号进行故障行星轮定位。实验研究了声发射信号在齿轮内部、齿轮与齿轮之间的传播特性,利用信号的幅值衰减特性简化了故障定位模型。利用信号幅度随信号传播距离增加而呈指数衰减的关系,建立了故障源定位方程组,从而获得故障齿的啮合位置,进一步确定故障行星轮的位置。实验结果表明:利用声发射信号的幅值衰减特性能够较为精确的确定故障行星轮的位置。

基于Pro/E的行星齿轮减速器三维参数化CAD系统

介绍了在VC的集成开发环境下开发基于Pro/E的行星齿轮减速器三维参数化CAD系统的全过程。提出了利用Pro/E的开发工具Pro/TOOLKIT参数化建模和装配的方法。最后以齿轮为例详细介绍了该CAD系统的应用。

行星传动封闭功率流分析法

行星变速箱设计过程中,在挂接不同挡位时,各挡功率流向是否合理,是否存在封闭功率流,是必须解决的问题。现有解决方法是采用三角形分析法,此方法存在一些不必要的分析步骤。利用行星变速箱各挡分析过程中前期确定的各构件扭矩、回转角速度等参数,提出了节点分析法。与三角形分析法比较,该方法具有形象、直观、易于理解的特点,能够迅速、准确地确定行星变速箱的功率流大小及流向。

混合动力行星齿轮动力传动系统方案及参数匹配研究

从混合动力电动汽车需求考虑,对行星齿轮机构的3个基本构件与发动机、电动机/发电机及发电机组成的6种连接方式进行定量分析比较,确定最佳形式,并设计传动系统方案。依据设计目标、4参数控制策略及传动系统结构特点对发动机、电动机/发电机、发电机、电池、主减速器传动比、行星齿轮机构相关参数等进行参数匹配,并在Matlab/Simulink环境下对动力传动系统进行建模仿真,仿真结果验证了方案的可行性。

两级星型齿轮传动动态均载特性分析

建立了两级星型齿轮传动系统的动力学均载分析模型,考虑了各构件的制造误差与安装误差。计算了系统的载荷不均匀系数。对由制造误差与安装误差引起的动态不均载特性进行了动力学分析。分析了各误差和载荷不均匀系数的关系,得到了各误差与系统载荷不均匀系数间的变化关系,讨论了各类误差对系统载荷不均载系数的影响。研究结果表明,第一级星轮及其所在轴轴承偏心误差对系统载荷不均匀系数的影响最大;各误差对第一级系统载荷不均匀系数的影响比对第二级的影响大;随着星轮个数增加,系统载荷不均匀系数增大。

采煤机摇臂系统行星轮系疲劳可靠性灵敏度设计

由于采煤机摇臂系统的行星轮系结构比较复杂,采用集中质量参数法对其进行有限元建模,分析行星轮与太阳轮的动态接触应力以确定其失效模式.主要考虑行星轮与太阳轮结构尺寸的随机性,利用BP神经网络的非线性映射功能,模拟得到疲劳寿命与随机参数的关系表达式.采用最大可能点摄动法进行可靠性设计.最后通过对行星轮与太阳轮的可靠性灵敏度设计,得到了各参数均值和方差对结构可靠性的影响情况.Monte-Carlo仿真试验验证了所提方法的正确性,为行星轮与太阳轮可靠性灵敏度设计提供了理论参考.

基于遗传算法的行星齿轮传动优化及MATLAB实现

针对 2K -H型行星齿轮传动约束优化实例 ,结合传统优化方法中的惩罚函数法 ,描述了浮点编码的遗传算法和大型工程计算软件MATLAB中遗传工具箱的使用方法 ,同时表明 ,遗传算法在行星齿轮传动优化及其它相关问题中具有较好的应用前景。

风电增速齿轮箱模拟实验台研制

行星齿轮传动机构具有体积小、重量轻、传动比大和效率高的优点,因此广泛地应用于机械领域尤其是风电装备等。风电齿轮箱是风力发电机组最关键的部件,一旦齿轮箱发生故障,将会影响整个机械的安全运行,也将严重威胁操作人员的安全状况。因此,对行星齿轮传动机构开展故障诊断研究具有重要意义。实际风电装备由于尺寸较大,不容易开展实验,而各高校及研究所基本上以小型减速器为研究对象,但是一般减速器的传动比都在10左右,达不到风电装备的高传动比工况。本文研制了一种风电增速齿轮箱实验台,并将其用于设备的故障诊断,通过采集风电的振动信号,对行星级齿轮在多种负载下的故障数据进行分析对比。实验结果表明:该实验台能够模拟实际风电增速齿轮箱的功能,结合相关配套实验设备,能够完成风电增速齿轮箱故障的模拟与诊断。此外,本文还验证了所研制设备的可靠性。

多轴汽车双相位转向性能分析

为满足多轴汽车低速机动灵活性和高速操纵稳定性,利用行星齿轮系统设计了基于转角传感型的双相位转向机构,并在ADAMS/VIEW中建立了五轴车辆的多体动力学模型,进行了同相位角阶跃输入响应分析,逆相位转弯半径和行驶阻力分析。结果表明:采用双相位转向后,高速行驶时,横摆角速度的峰值减小69.5%、稳定值减小69.1%;低速行驶时,转弯半径减小21.4%,并且行驶阻力也大幅度降低,从而改善了多轴汽车的转向操纵性能。

行星轮系动态特性分析

针对某一具有五个行星轮的2K-H型行星齿轮传动系统,建立了多自由度系统的动力学模型,采用Gill法对系统的运动微分方程进行数值积分,得到了此多自由度系统在刚度激励作用下的动态响应,并计算了轮齿间的动态载荷,其中着重考虑了齿轮接触比和太阳轮中心浮动对动态特性的影响。

行星齿轮传动的基本参数对动态特性的影响

研究了行星齿轮传动的固有特性,揭示了振动模式不清晰现象,并指出对于密集特征值问题,不存在振动模式划分规律;分析了行星轮的齿数对动态特性的影响,完善了相位调谐理论;研究了相位调谐现象在中心构件浮动减振中的作用。得到如下结论:对于啮频激励激起的振动,只有当中心轮齿数不能被行星轮个数整除时,中心构件浮动才有明显的减振效果。仿真计算结果证明了结论的正确性。