發(fā)布時間：2017-07-26 10:03

  本文關(guān)鍵詞：船用新型RV傳動齒輪箱動力學(xué)特性研究

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【摘要】：RV傳動是一種新興的行星傳動結(jié)構(gòu),由2K-H型行星傳動和K-H-V型少齒差行星傳動構(gòu)成,目前主要應(yīng)用于機器人關(guān)節(jié)等領(lǐng)域。在常規(guī)RV減速器的基礎(chǔ)上,本文采用變厚齒輪傳動代替擺線針輪傳動,設(shè)計一臺船用變厚齒輪RV減速器,并以此為研究對象,對船用變厚齒輪RV減速器振動特性進行研究,為船用變厚齒輪RV減速器減振降噪提供理論支持和指導(dǎo)。與擺線針輪結(jié)構(gòu)相比,變厚齒輪會額外產(chǎn)生一個軸向力,本文基于集中參數(shù)法,主要考慮了齒側(cè)間隙、時變嚙合剛度、嚙合誤差等因素的影響,建立了變厚齒輪RV減速器系統(tǒng)的非線性動力學(xué)模型。系統(tǒng)中每個構(gòu)件具有三個自由度,包括一個徑向平移自由度、一個軸向平移自由度和一個扭轉(zhuǎn)自由度。用Runge-Kutta算法求解系統(tǒng)非線性微分方程組,得到其數(shù)值解�；谙到y(tǒng)微分方程數(shù)值解,繪制了不同轉(zhuǎn)速下,系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的位移-時間曲線,繪制了系統(tǒng)響應(yīng)的振幅變化曲線圖,分析系統(tǒng)外部動載荷激勵、內(nèi)部激勵、齒側(cè)間隙、阻尼等因素對系統(tǒng)振動響應(yīng)的影響。運用多尺度法求解了系統(tǒng)非線性微分方程組解析解,并與數(shù)值解結(jié)果進行了對比。分析了系統(tǒng)中主要共振頻率因子,發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在多種共振和諧波共振形式;討論了阻尼對系統(tǒng)振動響應(yīng)振幅的影響,發(fā)現(xiàn)阻尼對系統(tǒng)共振振幅有明顯的抑制作用,對變厚齒輪副的共振抑制效果強于對行星齒輪副的共振抑制效果。根據(jù)對系統(tǒng)動力學(xué)特性研究過程中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)問題,修改樣機設(shè)計,設(shè)計一臺船用變厚齒輪RV減速器樣機,為后續(xù)試驗研究及更進一步的研究提供條件。
【關(guān)鍵詞】：變厚齒輪 RV傳動 振動 齒側(cè)間隙
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U664.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題來源及研究的背景意義8-10
• 1.1.1 課題來源8
• 1.1.2 課題研究背景和意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 RV傳動齒輪箱研究10-12
• 1.2.2 行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)特性研究12-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 船用RV傳動齒輪箱結(jié)構(gòu)分析16-22
• 2.1 船用RV減速器傳動原理與結(jié)構(gòu)分析16-17
• 2.1.1 傳動原理16-17
• 2.1.2 結(jié)構(gòu)分析17
• 2.2 各級齒輪副間傳動比17-18
• 2.3 船用變厚齒輪RV減速器設(shè)計18-21
• 2.4 小結(jié)21-22
• 第3章 船用RV傳動減速器動力學(xué)模型22-34
• 3.1 船用RV減速器彎-扭-軸耦合動力學(xué)模型22-24
• 3.2 各個運動構(gòu)件動力學(xué)模型24-31
• 3.2.1 太陽輪和行星輪動力學(xué)模型24-27
• 3.2.2 第二級變厚外齒輪動力學(xué)模型及方程27-29
• 3.2.3 行星架動力學(xué)模型及方程29-31
• 3.2.4 曲柄軸動力學(xué)模型及方程31
• 3.3 船用RV傳動行星齒輪系統(tǒng)動力學(xué)方程組31-32
• 3.4 小結(jié)32-34
• 第4章 基于數(shù)值解的系統(tǒng)動力學(xué)特性分析34-49
• 4.1 幾何參數(shù)與質(zhì)量特性34
• 4.2 剛度及阻尼計算34-37
• 4.3 系統(tǒng)動力學(xué)特性分析37-46
• 4.3.1 模型驗證37-38
• 4.3.2 外部激勵對系統(tǒng)振動特性的影響38-41
• 4.3.3 內(nèi)部激勵對系統(tǒng)振動特性的影響41-44
• 4.3.4 齒側(cè)間隙對系統(tǒng)振動特性影響44-46
• 4.4 與 2K-H行星齒輪對比46-48
• 4.5 小結(jié)48-49
• 第5章 基于理論解析解的系統(tǒng)振動特性分析49-61
• 5.1 多尺度法求解系統(tǒng)非線性方程組49-53
• 5.1.1 多尺度法求解系統(tǒng)解析解49-52
• 5.1.2 解析解與數(shù)值解相驗證52-53
• 5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)振動特性的影響53-59
• 5.2.1 系統(tǒng)共振頻率因子分析53-58
• 5.2.2 阻尼對系統(tǒng)振動特性的影響58-59
• 5.3 修改樣機設(shè)計59-60
• 5.4 小結(jié)60-61
• 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 致謝69

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本文編號：575813