基于彈性扭力軸系的齒輪分流傳動系統(tǒng)動力學均載特性分析
本文關鍵詞:基于彈性扭力軸系的齒輪分流傳動系統(tǒng)動力學均載特性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)應用于大功率直升機主減速器,它通過簡單定軸輪系實現(xiàn)扭矩分流來提高直升機承載能力。與行星齒輪傳動相比,該傳動構型具有終端減速比大、傳動級數(shù)少、齒輪和軸承個數(shù)少、傳動效率高、可靠性高、噪聲低、體積小和重量輕等優(yōu)點。因此,研究圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)對直升機發(fā)展具有重要意義。本文研究的內(nèi)容包括:彈性扭力軸系模態(tài)分析與扭轉剛度計算、齒輪綜合誤差的等效位移、傳動系統(tǒng)的動力學建模、傳動系統(tǒng)的均載特性分析以及計算分析軟件開發(fā)。 在彈性扭力軸系模態(tài)分析與扭轉剛度計算中,采用Romax工程分析軟件,建立了彈性扭力軸系的三維模型并分析了彈性扭力軸系的模態(tài)特性,獲得了軸系振型和臨界轉速,并給出了保證彈性扭力軸系正常運轉的設計建議方案;提出了一種彈性扭力軸系的扭轉剛度簡便計算方法,并通過計算分析,,驗證了簡化計算方法的正確性。 在齒輪誤差的等效位移中,首先推導了分流級和并車級齒輪的偏心誤差和安裝誤差沿嚙合線的等效位移,并最終建立了圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)各級齒輪副間的綜合誤差等效位移計算公式。 在傳動系統(tǒng)動力學建模中,建立了考慮輸入軸間的安裝角、軸的橫向位移、齒側間隙、時變嚙合剛度和綜合傳動誤差的圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)的非線性動力學模型;結合圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)的分流并車閉環(huán)結構特點選取合適的廣義坐標,利用齒輪嚙合線的相對位移和傳動軸扭轉線位移消除動力學方程中的剛體位移,并對其無量綱化,建立了消除剛體位移的無量綱圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)的動力學微分方程組。 在動力學均載特性分析中,采用Runge-Kutta數(shù)值積分法對動力學微分方程組進行了數(shù)值仿真計算分析,獲得了圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)的動力學均響應;分析了扭轉剛度、齒側間隙、綜合誤差以及支撐剛度對圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)的動力學均載特性的影響;研究并分析了傳動系統(tǒng)動力學均載特性對支撐剛度的敏感性。 在傳動系統(tǒng)計算分析軟件的開發(fā)中,根據(jù)以上研究成果,以MATLAB軟件為平臺,開發(fā)了圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)設計分析軟件。軟件具有可視化的友好界面,含有傳動系統(tǒng)的配齒計算分析、軸的扭轉剛度計算、動力學響應分析和均載特性分析模塊。
【關鍵詞】:齒輪 動力學 分流 均載 扭力軸系
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:TH132.41
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 圖清單8-11
- 表清單11-12
- 注釋表12-15
- 第一章 緒論15-20
- 1.1 論文選題背景15-16
- 1.2 圓柱齒輪分流傳動系統(tǒng)研究現(xiàn)狀16-18
- 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀16-17
- 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-18
- 1.3 論文的主要研究內(nèi)容18-20
- 第二章 彈性扭力軸系的模態(tài)分析與扭轉剛度計算20-35
- 2.1 引言20
- 2.2 圓柱齒輪分流傳動系統(tǒng)的均載實現(xiàn)方法20-25
- 2.2.1 傳統(tǒng)均載機構20-24
- 2.2.2 新型彈性扭力軸系均載機構24-25
- 2.3 彈性扭力軸系的模態(tài)分析25-29
- 2.3.1 Romax 軟件介紹25-26
- 2.3.2 彈性扭力軸系的 Romax 建模26
- 2.3.3 彈性扭力軸系模態(tài)計算與分析26-29
- 2.4 彈性扭力軸系的扭轉剛度計算29-34
- 2.4.1 基于 Romax 的彈性扭力軸系扭轉剛度計算29
- 2.4.2 彈性扭力軸系的扭轉剛度簡化計算29-34
- 2.5 本章小結34-35
- 第三章 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)齒輪誤差的等效位移35-44
- 3.1 引言35
- 3.2 分流級和并車級齒輪偏心誤差的等效位移35-40
- 3.3 分流級和并車級齒輪安裝誤差的等效位移40-43
- 3.4 綜合誤差的等效位移43
- 3.5 本章小結43-44
- 第四章 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)的動力學建模44-56
- 4.1 引言44
- 4.2 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)的動力學模型44-45
- 4.3 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)的非線性動力學方程45-54
- 4.3.1 齒輪嚙合線綜合位移45-51
- 4.3.2 傳動軸廣義坐標受力分析51-52
- 4.3.3 分流傳動系統(tǒng)的動力學方程52-54
- 4.4 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)動力學方程的無量綱化54-55
- 4.5 本章小結55-56
- 第五章 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)的動力學均載特性分析56-76
- 5.1 引言56
- 5.2 動力學方程求解方法56-61
- 5.2.1 動力學方程的求解56-57
- 5.2.2 主要參數(shù)計算57-61
- 5.3 動力學均載系數(shù)計算方法61-62
- 5.4 均載特性分析62-74
- 5.4.1 分流級和并車級均載特性分析62-63
- 5.4.2 齒側間隙對均載系數(shù)的影響63-68
- 5.4.3 綜合誤差對均載系數(shù)的影響68-69
- 5.4.4 扭轉剛度對均載系數(shù)的影響69-70
- 5.4.5 支撐剛度對均載系數(shù)的影響70-74
- 5.5 本章小結74-76
- 第六章 圓柱齒輪分流雙發(fā)傳動系統(tǒng)的設計分析軟件開發(fā)76-82
- 6.1 引言76
- 6.2 傳動系統(tǒng)設計分析軟件的框架設計76-77
- 6.3 傳動系統(tǒng)設計分析軟件功能模塊界面77-81
- 6.4 本章小結81-82
- 第七章 總結與展望82-84
- 7.1 本文的主要工作和結論82-83
- 7.2 工作展望83-84
- 參考文獻84-88
- 致謝88-89
- 在學期間發(fā)表的學術論文89
【參考文獻】
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本文關鍵詞:基于彈性扭力軸系的齒輪分流傳動系統(tǒng)動力學均載特性分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:334393
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