基于弹性扭力轴系的齿轮分流传动系统动力学均载特性分析

发布时间：2017-04-29 07:08

  本文关键词：基于弹性扭力轴系的齿轮分流传动系统动力学均载特性分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：圆柱齿轮分流双发传动系统应用于大功率直升机主减速器，它通过简单定轴轮系实现扭矩分流来提高直升机承载能力。与行星齿轮传动相比，该传动构型具有终端减速比大、传动级数少、齿轮和轴承个数少、传动效率高、可靠性高、噪声低、体积小和重量轻等优点。因此，研究圆柱齿轮分流双发传动系统对直升机发展具有重要意义。本文研究的内容包括：弹性扭力轴系模态分析与扭转刚度计算、齿轮综合误差的等效位移、传动系统的动力学建模、传动系统的均载特性分析以及计算分析软件开发。 在弹性扭力轴系模态分析与扭转刚度计算中，采用Romax工程分析软件，建立了弹性扭力轴系的三维模型并分析了弹性扭力轴系的模态特性，获得了轴系振型和临界转速，并给出了保证弹性扭力轴系正常运转的设计建议方案；提出了一种弹性扭力轴系的扭转刚度简便计算方法，并通过计算分析，，验证了简化计算方法的正确性。 在齿轮误差的等效位移中，首先推导了分流级和并车级齿轮的偏心误差和安装误差沿啮合线的等效位移，并最终建立了圆柱齿轮分流双发传动系统各级齿轮副间的综合误差等效位移计算公式。 在传动系统动力学建模中，建立了考虑输入轴间的安装角、轴的横向位移、齿侧间隙、时变啮合刚度和综合传动误差的圆柱齿轮分流双发传动系统的非线性动力学模型；结合圆柱齿轮分流双发传动系统的分流并车闭环结构特点选取合适的广义坐标，利用齿轮啮合线的相对位移和传动轴扭转线位移消除动力学方程中的刚体位移，并对其无量纲化，建立了消除刚体位移的无量纲圆柱齿轮分流双发传动系统的动力学微分方程组。 在动力学均载特性分析中，采用Runge-Kutta数值积分法对动力学微分方程组进行了数值仿真计算分析，获得了圆柱齿轮分流双发传动系统的动力学均响应；分析了扭转刚度、齿侧间隙、综合误差以及支撑刚度对圆柱齿轮分流双发传动系统的动力学均载特性的影响；研究并分析了传动系统动力学均载特性对支撑刚度的敏感性。 在传动系统计算分析软件的开发中，根据以上研究成果，以MATLAB软件为平台，开发了圆柱齿轮分流双发传动系统设计分析软件。软件具有可视化的友好界面，含有传动系统的配齿计算分析、轴的扭转刚度计算、动力学响应分析和均载特性分析模块。
【关键词】：齿轮 动力学 分流 均载 扭力轴系
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.41
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 图清单8-11
• 表清单11-12
• 注释表12-15
• 第一章 绪论15-20
• 1.1 论文选题背景15-16
• 1.2 圆柱齿轮分流传动系统研究现状16-18
• 1.2.1 国外研究现状16-17
• 1.2.2 国内研究现状17-18
• 1.3 论文的主要研究内容18-20
• 第二章 弹性扭力轴系的模态分析与扭转刚度计算20-35
• 2.1 引言20
• 2.2 圆柱齿轮分流传动系统的均载实现方法20-25
• 2.2.1 传统均载机构20-24
• 2.2.2 新型弹性扭力轴系均载机构24-25
• 2.3 弹性扭力轴系的模态分析25-29
• 2.3.1 Romax 软件介绍25-26
• 2.3.2 弹性扭力轴系的 Romax 建模26
• 2.3.3 弹性扭力轴系模态计算与分析26-29
• 2.4 弹性扭力轴系的扭转刚度计算29-34
• 2.4.1 基于 Romax 的弹性扭力轴系扭转刚度计算29
• 2.4.2 弹性扭力轴系的扭转刚度简化计算29-34
• 2.5 本章小结34-35
• 第三章 圆柱齿轮分流双发传动系统齿轮误差的等效位移35-44
• 3.1 引言35
• 3.2 分流级和并车级齿轮偏心误差的等效位移35-40
• 3.3 分流级和并车级齿轮安装误差的等效位移40-43
• 3.4 综合误差的等效位移43
• 3.5 本章小结43-44
• 第四章 圆柱齿轮分流双发传动系统的动力学建模44-56
• 4.1 引言44
• 4.2 圆柱齿轮分流双发传动系统的动力学模型44-45
• 4.3 圆柱齿轮分流双发传动系统的非线性动力学方程45-54
• 4.3.1 齿轮啮合线综合位移45-51
• 4.3.2 传动轴广义坐标受力分析51-52
• 4.3.3 分流传动系统的动力学方程52-54
• 4.4 圆柱齿轮分流双发传动系统动力学方程的无量纲化54-55
• 4.5 本章小结55-56
• 第五章 圆柱齿轮分流双发传动系统的动力学均载特性分析56-76
• 5.1 引言56
• 5.2 动力学方程求解方法56-61
• 5.2.1 动力学方程的求解56-57
• 5.2.2 主要参数计算57-61
• 5.3 动力学均载系数计算方法61-62
• 5.4 均载特性分析62-74
• 5.4.1 分流级和并车级均载特性分析62-63
• 5.4.2 齿侧间隙对均载系数的影响63-68
• 5.4.3 综合误差对均载系数的影响68-69
• 5.4.4 扭转刚度对均载系数的影响69-70
• 5.4.5 支撑刚度对均载系数的影响70-74
• 5.5 本章小结74-76
• 第六章 圆柱齿轮分流双发传动系统的设计分析软件开发76-82
• 6.1 引言76
• 6.2 传动系统设计分析软件的框架设计76-77
• 6.3 传动系统设计分析软件功能模块界面77-81
• 6.4 本章小结81-82
• 第七章 总结与展望82-84
• 7.1 本文的主要工作和结论82-83
• 7.2 工作展望83-84
• 参考文献84-88
• 致谢88-89
• 在学期间发表的学术论文89

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：334393