往復泵TOP型蝸桿副嚙合激勵分析.pdf

1、本文以船用往復式艙底泵為研究對象，展開嚙合激勵的研究。此型艙底泵動力端為船用三相異步電動機，傳動端為曲柄連桿機構，采用 TOP型蝸桿副（平面二次包絡環(huán)面蝸桿副）進行減速傳動，液力端采用雙缸雙作用的形式。試驗測試中發(fā)現(xiàn)泵組機腳加速度頻譜圖中峰值頻率主要為TOP型蝸桿副的嚙合頻率及其倍頻，表明TOP型蝸桿副的嚙合力是引起泵組機腳振動過大的主要原因。本文在此基礎上展開了以下工作：
　　建立了軸系的動力學分析模型，從液力端的液缸壓力入手，

2、分析動力在運動軸系的傳遞過程。按照靜力學分析的方法計算了曲軸軸承和蝸桿軸承的受力，將軸承受力在軸承兩個相互垂直的方向分解，分別計算得到了其隨液缸壓力的變化關系。得到了TOP型蝸桿副傳動的阻力矩隨液缸壓力的變化關系。
　　在三維建模軟件UG中建立了TOP型蝸桿副的三維模型。TOP型蝸桿副是平面二次包絡環(huán)面蝸桿副的簡稱，其齒面為空間復雜曲面，本文根據已有的蝸桿齒面方程建立了蝸桿的精確三維模型，采用虛擬加工的方法建立了蝸輪的三維模型，并

3、完成了蝸輪蝸桿的虛擬裝配。
　　采用Adams/View建立了蝸輪蝸桿傳動的虛擬樣機模型，采用沖擊函數法（Impact）計算了蝸輪蝸桿傳動的動態(tài)嚙合力，并對其進行頻域分析，得到其在嚙合頻率及其倍頻下的嚙合力幅值。分析了動態(tài)阻力矩及安裝誤差對嚙合力的影響。
　　建立了泵組的有限元模型并進行了模態(tài)分析，根據泵組的模態(tài)實驗對有限元模型的邊界條件進行修正，保證有限元模型的正確性。將蝸輪蝸桿在標準安裝狀態(tài)且動態(tài)阻力矩作用下的嚙合力施加