【摘要】：采用虛擬樣機(jī)技術(shù),以實(shí)驗(yàn)臺(tái)太陽(yáng)輪正常、裂紋、斷齒情況下的單級(jí)行星齒輪箱為參考對(duì)象,分別建立其剛?cè)狁詈夏Ｐ筒⑦M(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,通過(guò)對(duì)比仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)驗(yàn)證仿真模型的正確性。模型驗(yàn)證成功之后,系統(tǒng)地仿真并研究了太陽(yáng)輪不同程度裂紋、不同程度斷齒、裂紋與斷齒混合故障條件下行星齒輪箱的振動(dòng)特性。具體工作內(nèi)容如下。(1)應(yīng)用Adams軟件建立了可從箱體表面提取振動(dòng)加速度信號(hào)的行星齒輪箱剛?cè)狁詈戏抡婺Ｐ汀Ｍㄟ^(guò)構(gòu)造一種新參數(shù)“轉(zhuǎn)速—傳動(dòng)比相對(duì)誤差向量的模”來(lái)選取仿真模型的接觸參數(shù),并且應(yīng)用MD圖判斷了仿真模型的運(yùn)動(dòng)學(xué)性能。最后,通過(guò)對(duì)比仿真與實(shí)驗(yàn)信號(hào)的頻譜圖,驗(yàn)證了行星齒輪箱剛?cè)狁詈戏抡婺Ｐ偷恼_性。(2)以實(shí)驗(yàn)臺(tái)行星齒輪箱太陽(yáng)輪裂紋故障為研究對(duì)象,基于Adams建立并仿真計(jì)算了與實(shí)驗(yàn)臺(tái)太陽(yáng)輪裂紋故障程度相同的故障模型及太陽(yáng)輪不同程度裂紋故障模型。提出了邊頻帶頻率結(jié)構(gòu)相似度γ指標(biāo),并應(yīng)用此指標(biāo)對(duì)太陽(yáng)輪裂紋故障模型進(jìn)行驗(yàn)證,通過(guò)比較仿真信號(hào)與實(shí)驗(yàn)信號(hào),得到γ=64.5%㧐50.0%,從而驗(yàn)證了裂紋故障仿真模型的有效性。最后,研究了不同程度裂紋故障的時(shí)域、頻域振動(dòng)特性,并在時(shí)域振動(dòng)特性基礎(chǔ)上分析總結(jié)了各時(shí)域指標(biāo)隨裂紋故障程度變化的規(guī)律。(3)基于實(shí)驗(yàn)臺(tái)行星齒輪箱太陽(yáng)輪的斷裂形式,建立并仿真計(jì)算了與實(shí)驗(yàn)臺(tái)太陽(yáng)輪斷齒程度相同的故障模型及太陽(yáng)輪不同程度斷齒的故障模型。在太陽(yáng)輪斷齒故障模型驗(yàn)證方面,對(duì)比仿真信號(hào)和實(shí)驗(yàn)信號(hào),得到γ=77.1%㧐50.0%,驗(yàn)證了斷齒故障仿真模型的有效性。對(duì)不同程度斷齒故障的振動(dòng)特性進(jìn)行了研究,獲得了不同程度斷齒故障下的時(shí)域與頻域振動(dòng)特性,并歸納了各時(shí)域指標(biāo)隨斷齒故障程度變化的規(guī)律。(4)基于太陽(yáng)輪的90.0%裂紋故障模型與不同程度的斷齒故障模型,建立了6種裂紋與斷齒混合的故障模型,并依次命名為模型1至模型6。對(duì)這6種混合故障模型進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算,得到下述結(jié)論:1)混合故障模型的振動(dòng)加速度最大幅值隨著模型號(hào)的增加而增加。2)分析總結(jié)了各時(shí)域指標(biāo)隨模型1至模型6變化的規(guī)律。3)嚙合頻率處的幅值隨著模型號(hào)的增加而增加。輪齒在已有90.0%裂紋故障故障條件下,輪齒折斷一半和全折斷時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響較大。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TH132.425
【圖文】：

都是對(duì)仿真信號(hào)在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)取平均值，很難無(wú)明顯波動(dòng)。此外，學(xué)者們主要是將模型嚙合力、角加速面振動(dòng)加速度信號(hào)，與實(shí)驗(yàn)臺(tái)箱體振動(dòng)加速度信號(hào)頻譜圖易見(jiàn)的。點(diǎn)及問(wèn)題，本章擬以美國(guó) SpectraQuest 公司設(shè)計(jì)的 DDS象，首先，基于實(shí)驗(yàn)臺(tái)的行星齒輪箱，建立可從箱體表面行星齒輪箱剛?cè)狁詈戏抡婺Ｐ�，其次，�?gòu)建一個(gè)新參數(shù)來(lái)從而克服單一參量反映轉(zhuǎn)速、傳動(dòng)比相對(duì)誤差的局限性。學(xué)性能，以期達(dá)到新參數(shù)優(yōu)化模型的效果。最后通過(guò)對(duì)比速度信號(hào)分析結(jié)果，驗(yàn)證模型。行星齒輪箱簡(jiǎn)介準(zhǔn)確建模之前需要先熟悉DDS實(shí)驗(yàn)臺(tái)(Drivetrain Dynami 所示的物理模型是美國(guó) SpectraQuest 公司設(shè)計(jì)研發(fā)的 DD電機(jī)轉(zhuǎn)速表

圖 2.2 行星齒輪箱構(gòu)型圖見(jiàn)，DDS 實(shí)驗(yàn)臺(tái)行星齒輪箱的傳動(dòng)過(guò)程可總結(jié)為入軸與太陽(yáng)輪通過(guò)鍵連接從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)輪的圓周行傳動(dòng)。行星輪比較特殊，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中既自轉(zhuǎn)又的端蓋上，行星架與行星輪之間安裝有軸承，進(jìn)而固定，輸出扭矩。的實(shí)驗(yàn)臺(tái)圖紙，對(duì)行星齒輪箱其他的未知參數(shù)進(jìn)行齒輪箱齒輪技術(shù)參數(shù)。表 2-1 齒輪技術(shù)參數(shù)齒輪 太陽(yáng)輪 行星輪 內(nèi)模數(shù)/mm 1 1 齒數(shù)/個(gè) 28 36 1齒寬/mm 10 10 壓力角/° 20 20

.1 行星齒輪箱三維建模行星齒輪箱三維建模過(guò)程中，通常會(huì)對(duì)復(fù)雜的零部件、結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化仿真結(jié)果影響小或無(wú)影響。簡(jiǎn)化目的在于降低建模難度、方便研究行星齒輪性和提高計(jì)算效率。本文對(duì)行星齒輪箱建模做出了以下假設(shè)和簡(jiǎn)化：a)忽略構(gòu)件間的裝配間隙、嚙合間隙和制造誤差。b)簡(jiǎn)化對(duì)仿真結(jié)果影響小的密封、平鍵等次要構(gòu)件，軸承簡(jiǎn)化為相同體積、相同質(zhì)量的圓柱體[56]。c)使用 U的 GC 工具箱模塊建立齒輪模型時(shí)，其精度有誤差，故需將 4 個(gè)行星輪視為星輪。行星齒輪箱模型中各個(gè)零部件裝配在一起并具有確定運(yùn)動(dòng)關(guān)系才可進(jìn)行動(dòng)。裝配前需要確定各個(gè)部件之間的約束關(guān)系，裝配過(guò)程最主要的難點(diǎn)是太陽(yáng)輪、行星輪與內(nèi)齒圈之間的準(zhǔn)確裝配。本文通過(guò)使用 GC 工具箱，進(jìn)行齒輪及建立齒輪嚙合關(guān)系，其他零部件則依據(jù)彼此間的位置關(guān)系進(jìn)行裝配。模型之后，檢查各個(gè)部件間的干涉情況，若有干涉，需將其消除。圖 2.3 為單級(jí)箱爆炸圖，清晰地展示了各零部件間的裝配關(guān)系。圖 2.4 是箱體與傳動(dòng)系統(tǒng)圖，說(shuō)明了行星齒輪箱主要是由傳動(dòng)系統(tǒng)和箱體等組成。箱體行星架及輸出軸

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本文編號(hào)：2802920