發(fā)布時間：2017-03-28 13:15

  本文關鍵詞：基于時變嚙合剛度的齒輪傳動系統(tǒng)動力學研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤炭產(chǎn)業(yè)是我國工業(yè)發(fā)展的重要一環(huán),煤炭采掘的機械化與智能化也是國家中長期科技發(fā)展的重要課題。針對此類情況,本文基于973項目“深部危險煤層無人采掘裝備關鍵基礎研究”,對無人采掘裝備搖臂的傳動系統(tǒng)進行了相關研究,對齒輪傳動的部分動力特性做了建模與分析,同時也為日后的可靠性研究做出相關準備。本文具體所做工作如下：(1)介紹了齒輪的嚙合剛度理論以及傳遞誤差基本理論,根據(jù)現(xiàn)有文獻推導了齒輪綜合嚙合剛度計算的材料力學方法,對于多對輪齒的嚙合采用了計算大齒基剛度的方式處理。(2)總結漸開線齒輪的精確建模方法,利用有限元分析軟件ANSYS建立了參數(shù)化的齒輪嚙合有限元分析模型,分析了直齒輪副與斜齒輪副的綜合嚙合剛度變化。(3)建立12自由度的斜齒輪通用嚙合動力學模型,計及了嚙合接觸線上剛度分布與摩擦力的影響,分析了接觸線與簡化后摩擦力臂的長度變化,同時對是否考慮摩擦作用的動力學響應進行了對比求解。(4)提出齒輪動態(tài)嚙合剛度的概念,利用因齒輪修形而引起的輪齒誤差,建立了含誤差齒輪副的動態(tài)嚙合剛度計算模型,并求解了該動力學模型。本文改進了剛度的計算形式,提高了計算的準確性；研究了斜齒輪齒面的接觸應力分布與剛度變化以及剛度與嚙合壓力角的關系,為齒輪動力學研究做基礎；發(fā)現(xiàn)了摩擦激勵做齒輪位移振幅的影響；得到了齒輪副嚙合的嚙合剛度、傳遞誤差與嚙合力等響應隨輪齒修形量、施加載荷與齒輪轉速的關系。
【關鍵詞】：齒輪 動力學 時變嚙合剛度 采煤機
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景10-11
• 1.1.1 項目研究意義10
• 1.1.2 采煤機結構原理與發(fā)展10-11
• 1.2 齒輪動力學研究進展11-15
• 1.2.1 齒輪嚙合剛度研究13
• 1.2.2 齒輪的摩擦激勵研究13-14
• 1.2.3 齒輪的動態(tài)嚙合剛度研究14-15
• 1.3 本文研究內容15-16
• 第2章 齒輪嚙合剛度計算16-38
• 2.1 基本接觸理論16-18
• 2.2 齒輪嚙合剛度理論18-21
• 2.2.1 嚙合剛度的含義18-20
• 2.2.2 齒輪傳遞誤差理論20-21
• 2.3 齒輪剛度的計算方法21-28
• 2.3.1 齒輪剛度的材料力學計算方法21-27
• 2.3.2 齒輪剛度的有限元計算方法27-28
• 2.4 齒輪剛度的有限元分析28-35
• 2.4.1 ANSYS參數(shù)化建模28-31
• 2.4.2 加載與求解31-32
• 2.4.3 計算分析結果32-35
• 2.5 本章小結35-38
• 第3章 含摩擦斜齒輪時變剛度動力模型38-54
• 3.1 時變剛度動力學模型38-43
• 3.2 摩擦的計算43-47
• 3.3 模型的求解47-49
• 3.3.1 求解方法47-49
• 3.3.2 計算過程49
• 3.4 計算示例分析49-52
• 3.5 本章小結52-54
• 第4章 齒輪動態(tài)嚙合剛度模型及響應分析54-78
• 4.1 考慮誤差的齒輪綜合剛度54-56
• 4.2 齒輪動態(tài)嚙合剛度56-57
• 4.3 齒輪傳動動力學模型的建立57-64
• 4.3.1 齒輪嚙合動力學模型58-59
• 4.3.2 梁單元模型59
• 4.3.3 質量矩陣59-60
• 4.3.4 剛度矩陣60-61
• 4.3.5 陀螺矩陣61-62
• 4.3.6 軸承模型62-63
• 4.3.7 轉子系統(tǒng)模型63-64
• 4.4 模型對比與結果分析64-76
• 4.4.1 動態(tài)剛度與靜態(tài)剛度變化模型對比64-67
• 4.4.2 模型一與模型二對比67-69
• 4.4.3 輪齒修形對系統(tǒng)響應的影響69-72
• 4.4.4 載荷對系統(tǒng)響應的影響72-74
• 4.4.5 轉速對系統(tǒng)響應的影響74-76
• 4.5 本章小結76-78
• 第5章 結論與展望78-80
• 5.1 研究結論78
• 5.2 研究展望78-80
• 參考文獻80-84
• 致謝84-86
• 附錄86-91

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本文編號：272342