基于相位調(diào)諧的直齒行星齒輪傳動動力學(xué)理論與實驗研究.pdf

1、行星傳動具有傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力強(qiáng)和功重比高等諸多優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于航空、艦船、汽車以及其它領(lǐng)域。在某些重要應(yīng)用中，振動和噪聲是需要在設(shè)計中著重考慮的因素。本文所做工作為國家自然科學(xué)基金《高速行星傳動的彈性動力學(xué)分析與動態(tài)設(shè)計方法研究》的一部分，論文研究了行星傳動的模態(tài)特性以及嚙頻激勵激起的受迫振動響應(yīng)特征，主要內(nèi)容如下： 1.研究了行星傳動的模態(tài)特性?；诩兣まD(zhuǎn)模型并采用歸納方法揭示了行星傳動的典型振動模式和振動模式不清

2、晰現(xiàn)象，指出特征值密集時將不再有清晰的振動模式劃分規(guī)律；通過求解子特征值問題以解析形式給出了固有頻率計算結(jié)果；研究了模態(tài)躍遷現(xiàn)象并提出了相關(guān)的判別準(zhǔn)則，并以模態(tài)能量為衡量指標(biāo)分析了模態(tài)躍遷對系統(tǒng)動力學(xué)特性的影響。 2.研究了行星傳動的相位調(diào)諧理論。明確指出行星傳動模態(tài)特性上的三種振動模式與相位調(diào)諧理論所指三種振動形式之間具有嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系；分析了行星輪的齒數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響；建立了基于純扭轉(zhuǎn)模型的相位調(diào)諧理論并給出了仿真驗證

3、；研究了基本參數(shù)對中心構(gòu)件浮動減振效果的影響，指出若相位調(diào)諧現(xiàn)象抑制了中心構(gòu)件的橫向振動，則中心構(gòu)件浮動將失去減振作用。 3.從隨機(jī)分析角度研究了行星傳動的模態(tài)特性。給出了模態(tài)數(shù)字特征計算方法，分析了模態(tài)躍遷導(dǎo)致的模態(tài)數(shù)字特征突變現(xiàn)象；探討了由嚙頻激勵引起的共振失效問題，首次以解析形式給出了三種共振模式失效概率的計算方法，并提出了基于相位調(diào)諧理論和共振失效概率計算的可靠性設(shè)計原則。 4.對長期以來在行星傳動基本參數(shù)選擇上

4、占統(tǒng)治地位的“齒數(shù)互質(zhì)說”提出質(zhì)疑，首次提出行星傳動使用的兩種典型工況，提出基于相位調(diào)諧理論的基本參數(shù)選擇方法，并重新設(shè)計了行星齒輪減速器的參數(shù)系列。 5.以單級2K-H直齒行星傳動為實驗對象驗證了低階諧振現(xiàn)象以及相位調(diào)諧理論的正確性，并驗證了本文所提基于相位調(diào)諧理論的降噪措施的有效性，其中，低階諧振現(xiàn)象較明顯；相位調(diào)諧理論的實驗結(jié)果與理論分析結(jié)果基本相符，但存在不一致的地方，本文對之進(jìn)行了分析；而降噪措施的實驗效果較好，這從一