本文關(guān)鍵詞：基于附加阻尼環(huán)的弧齒錐齒輪傳動減振研究

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【摘要】：弧齒錐齒輪被普遍應(yīng)用于各類機械傳動系統(tǒng)的高速級，如直升機傳動系統(tǒng)以及航空發(fā)動機的附件傳動系統(tǒng)中。由于其工況比較惡劣，易產(chǎn)生振動和沖擊，因此對弧齒錐齒輪進行減振研究十分重要。 阻尼環(huán)減振是改善齒輪振動性能的有效措施，且結(jié)構(gòu)緊湊、工藝簡單。工程中實際應(yīng)用阻尼環(huán)時主要是基于經(jīng)驗公式和實驗來實現(xiàn)的，這樣無疑會增加研究成本和生產(chǎn)周期，因此對齒輪阻尼環(huán)進行理論分析研究顯得尤為重要。 首先，本文推導了弧齒錐齒輪的球面漸開線齒廓方程，并結(jié)合嚙合原理和齒輪加工原理，研究基于CATIA的球面漸開線弧齒錐齒輪的參數(shù)化精確三維建模方法，并借助VB和CATIA實現(xiàn)了弧齒錐齒輪的參數(shù)化建模。 其次，本文使用自行編制的弧齒錐齒輪參數(shù)化建模軟件創(chuàng)建三維模型并導入有限元分析軟件ANSYS中，計算求解了弧齒錐齒輪的綜合嚙合剛度；基于集中參數(shù)法，建立了考慮傳動誤差、齒側(cè)間隙和時變嚙合剛度的弧齒錐齒輪傳動8自由度非線性動力學模型，求解動力學方程，研究了弧齒錐齒輪傳動的固有特性和動態(tài)響應(yīng)特性。研究結(jié)果表明：弧齒錐齒輪主動輪的支撐剛度和平均嚙合剛度對齒輪系統(tǒng)高階固有頻率影響較大，從動輪的支撐剛度對弧齒錐齒輪傳動的低階固有頻率影響較大；較小的支撐剛度以及較大的輸入扭矩能夠使得弧齒錐齒輪傳動的動載系數(shù)有所下降。 然后，對阻尼環(huán)進行了接觸分析計算，分別得到了閉口阻尼環(huán)與開口阻尼環(huán)與齒輪溝槽間的接觸壓力表達式；運用赫茲接觸理論計算得到了阻尼環(huán)與齒輪的接觸剛度表達式。 最后，建立了附加阻尼環(huán)的弧齒錐齒輪傳動系統(tǒng)的12自由度動力學模型，求解系統(tǒng)動力學方程。研究了附加阻尼環(huán)的弧齒錐齒輪傳動系統(tǒng)的固有特性和動態(tài)響應(yīng)特性；對比了附加阻尼環(huán)后與未附加阻尼環(huán)齒輪系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)，，發(fā)現(xiàn)附加阻尼環(huán)后各自由度上的位移與速度響應(yīng)都有明顯的降低；研究了閉口阻尼環(huán)與開口阻尼環(huán)結(jié)構(gòu)參數(shù)對系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)及系統(tǒng)動載系數(shù)的影響，為合理設(shè)計阻尼環(huán)結(jié)構(gòu)提供了一定的理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：弧齒錐齒輪 動力學 阻尼環(huán) 減振
【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;TB535.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 圖清單9-11
• 表清單11-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 本文的選題背景13-14
• 1.2 課題相關(guān)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 弧齒錐齒輪動力學研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 齒輪阻尼環(huán)減振研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3 本文的研究內(nèi)容16-17
• 第二章 弧齒錐齒輪參數(shù)化建模17-26
• 2.1 引言17
• 2.2 球面漸開線形成原理及其方程推導17-20
• 2.2.1 球面漸開線形成原理18-19
• 2.2.2 球面漸開線方程推導19-20
• 2.3 三維參數(shù)化精確建模過程20-24
• 2.3.1 生成球面漸開線齒廓20-22
• 2.3.2 建立齒槽齒頂和齒根齒形曲線22
• 2.3.3 生成齒槽實體22-23
• 2.3.4 生成整齒模型23-24
• 2.3.5 實現(xiàn)參數(shù)化功能24
• 2.4 齒輪虛擬裝配與干涉檢驗24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第三章 弧齒錐齒輪傳動的動力學特性研究26-45
• 3.1 引言26
• 3.2 弧齒錐齒輪傳動嚙合剛度研究26-28
• 3.2.1 齒輪副有限元建模26-27
• 3.2.2 嚙合輪齒綜合剛度計算27-28
• 3.3 弧齒錐齒輪傳動系統(tǒng)動力學建模28-31
• 3.3.1 弧齒錐齒輪傳動系統(tǒng)的振動模型28
• 3.3.2 動力學數(shù)學模型的建立28-30
• 3.3.3 非線性振動微分方程的量綱一化處理30-31
• 3.4 弧齒錐齒輪傳動動力學方程求解及動態(tài)特性分析31-44
• 3.4.1 弧齒錐齒輪傳動的固有特性分析31-36
• 3.4.2 弧齒錐齒輪傳動的動態(tài)響應(yīng)特性分析36-41
• 3.4.3 弧齒錐齒輪傳動動載特性分析41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第四章 齒輪阻尼環(huán)減振機理及接觸分析45-53
• 4.1 引言45
• 4.2 阻尼減振技術(shù)45
• 4.3 阻尼環(huán)結(jié)構(gòu)形式及減振機理45-48
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)形式45-46
• 4.3.2 減振機理46-48
• 4.4 阻尼環(huán)與齒輪溝槽間接觸分析計算48-51
• 4.4.1 阻尼環(huán)與齒輪溝槽間接觸壓力計算48-50
• 4.4.2 阻尼環(huán)與齒輪溝槽間接觸剛度的求解50-51
• 4.5 本章小結(jié)51-53
• 第五章 附加阻尼環(huán)弧齒錐齒輪傳動動力學特性分析53-75
• 5.1 引言53
• 5.2 附加阻尼環(huán)弧齒錐齒輪傳動系統(tǒng)動力學建模53-58
• 5.2.1 附加阻尼環(huán)弧齒錐齒輪傳動動力學模型的建立53-54
• 5.2.2 動力學數(shù)學模型的建立54-56
• 5.2.3 非線性振動微分方程的量綱一化處理56-58
• 5.3 附加阻尼環(huán)弧齒錐齒輪系統(tǒng)動力學方程求解與動態(tài)特性分析58-74
• 5.3.1 附加阻尼環(huán)弧齒錐齒輪傳動的固有特性分析58-62
• 5.3.2 附加阻尼環(huán)弧齒錐齒輪傳動動態(tài)響應(yīng)分析62-71
• 5.3.3 附加阻尼環(huán)弧齒錐齒輪傳動的動載特性分析71-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 第六章 弧齒錐齒輪參數(shù)化設(shè)計軟件及動力學計算軟件開發(fā)75-83
• 6.1 引言75
• 6.2 軟件開發(fā)環(huán)境的選擇75-77
• 6.2.1 參數(shù)化建模編程軟件的選擇75
• 6.2.2 參數(shù)化建模建模軟件的選擇75-76
• 6.2.3 VB.NET 對 CATIA 的二次開發(fā)76-77
• 6.2.4 動力學計算編程軟件的選擇77
• 6.3 參數(shù)化建模軟件開發(fā)77-78
• 6.3.1 軟件框架77
• 6.3.2 弧齒錐齒輪副結(jié)構(gòu)設(shè)計及三維建模77-78
• 6.4 動力學分析軟件開發(fā)78-82
• 6.4.1 軟件框架78-79
• 6.4.2 弧齒錐齒輪系統(tǒng)動力學計算79-80
• 6.4.3 附加阻尼環(huán)弧齒錐齒輪系統(tǒng)動力學計算80-82
• 6.5 本章小結(jié)82-83
• 第七章 總結(jié)與展望83-85
• 7.1 本文的主要工作總結(jié)83-84
• 7.2 進一步的研究工作84-85
• 參考文獻85-88
• 致謝88-89
• 在學期間發(fā)表的論文89

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：527823