少齒差環(huán)板式減速器的彈性動(dòng)力分析與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、為解決應(yīng)用中出現(xiàn)的振動(dòng)噪聲大、行星軸承早蝕等問題，本文以系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的改善和承載能力的提高為主線，建立了少齒差環(huán)板式減速器的彈性動(dòng)力學(xué)模型和少齒差傳動(dòng)多齒彈性嚙合效應(yīng)分析的有限元模型，并以此為基礎(chǔ)，初步構(gòu)建出該類傳動(dòng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論體系。 ⑴通過計(jì)入高速軸彎曲變形、齒輪副嚙合變形、行星軸承變形、輸出軸支承軸承變形、環(huán)板拉壓變形、高速軸支承軸承變形以及偏心套的制造誤差等因素，構(gòu)造出更準(zhǔn)確的系統(tǒng)變形協(xié)調(diào)條件；結(jié)合動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法，建立了

2、少齒差環(huán)板式減速器的彈性動(dòng)力學(xué)模型。 ⑵通過求解少齒差環(huán)板式減速器的彈性動(dòng)力學(xué)方程，獲得系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)載荷和低階固有特性，首次指明造成減速器振動(dòng)的主要原因?yàn)槠鋮?shù)激勵(lì)而非機(jī)構(gòu)擺動(dòng)力矩的不平衡。借助ANSYS軟件建立了少齒差環(huán)板式減速器的有限元模型，并對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析，其結(jié)果與彈性動(dòng)力學(xué)模型的計(jì)算結(jié)果吻合較好；而靜態(tài)敲擊法實(shí)測(cè)的模態(tài)參數(shù)則表明所建有限元模型具有較高的分析精度，從而間接驗(yàn)證了所建彈性動(dòng)力學(xué)模型的正確性。

3、⑶利用ANSYS建立了少齒差內(nèi)嚙合行星齒輪傳動(dòng)的有限元模型，精確計(jì)算了少齒差傳動(dòng)的多齒彈性嚙合效應(yīng)系數(shù)，計(jì)算結(jié)果表明：三維完整齒輪副模型能精確地反映少齒差傳動(dòng)的嚙合特性，而齒圈段模型則不適合薄緣齒輪副的嚙合特性分析；與三維完整齒輪副模型相比，二維完整齒輪副模型的計(jì)算誤差約為10％，基于懸臂梁假定的理論模型的計(jì)算誤差約為20％。進(jìn)一步的分析表明，齒輪寬度、輪緣厚度系數(shù)、網(wǎng)格劃分精度對(duì)少齒差傳動(dòng)多齒彈性嚙合效應(yīng)的影響較小，而齒輪基節(jié)誤差和中

4、心距誤差則對(duì)計(jì)算結(jié)果有很大影響。 ⑸以彈性動(dòng)力學(xué)模型為基礎(chǔ)，深入剖析了少齒差環(huán)板式減速器的設(shè)計(jì)參數(shù)，如軸承支承剛度、齒輪副嚙合角、輸入轉(zhuǎn)速、動(dòng)力輸入方式及高速軸偏心套的制造誤差等，對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的影響；簡(jiǎn)要論述了環(huán)板式減速器設(shè)計(jì)中的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題，并在其強(qiáng)度設(shè)計(jì)中精確地計(jì)入了多齒彈性嚙合的影響，初步構(gòu)建出少齒差環(huán)板式減速器的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論體系。 ⑹提出一種非180度相位差完全平衡的新型雙環(huán)減速器，并依據(jù)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)