齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)綜合性能測(cè)試試驗(yàn)平臺(tái)的研究.pdf

1、系統(tǒng)振動(dòng)特性直接影響機(jī)械系統(tǒng)的性能和可靠性，而齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)作為機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，它面臨著更高的要求，高轉(zhuǎn)速、低噪聲成為其發(fā)展方向。加強(qiáng)對(duì)齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的研究，是提高齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)性能的重要途徑。深入研究齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，對(duì)全面分析齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，提高機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)性能有重要意義。
　　研究表明，齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的主要振動(dòng)噪聲源于齒輪嚙合的動(dòng)態(tài)激勵(lì)，齒廓的綜合誤差、嚙合時(shí)的時(shí)變剛

2、度，齒側(cè)間隙等所引起的輪齒嚙入、嚙出沖擊和邊緣沖擊等是引起嚙合激勵(lì)的內(nèi)部因素。正是引起嚙合激勵(lì)的主要因素。齒輪機(jī)構(gòu)依靠相互嚙合的輪齒來(lái)傳遞動(dòng)力，為了保證相互嚙合齒廓之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以及油膜的潤(rùn)滑作用，齒輪副之間必須有一定的間隙。因此，齒輪機(jī)構(gòu)為典型的含間隙的非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容是針對(duì)齒輪組傳動(dòng)，研究齒輪間隙動(dòng)態(tài)特性的作用機(jī)理，以及其對(duì)傳動(dòng)精度的影響，解決以齒輪副為主的中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)精度問(wèn)題。課題組選取了行星

3、減速器（APEX）和蝸輪蝸桿減速器（DYNABOX）兩種高精度減速器進(jìn)行了齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)性能試驗(yàn)臺(tái)的搭建，其中包括試驗(yàn)支架的設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)控制卡及驅(qū)伺服電機(jī)的選型、伺服驅(qū)動(dòng)器的接線調(diào)試、運(yùn)動(dòng)控制程序編寫、各組件在支架上的安裝、Bruel&Kjaer振動(dòng)儀采集振動(dòng)信號(hào)等工作?？傮w來(lái)說(shuō)，先對(duì)兩種減速器用SolidWorks軟件建模，導(dǎo)入有限元分析軟件，然后在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)條件下進(jìn)行仿真分析，在仿真結(jié)果的基礎(chǔ)上，搭建驅(qū)動(dòng)-負(fù)載雙電機(jī)伺服平臺(tái)，以位置模式

4、的安川電機(jī)為驅(qū)動(dòng)端，齒輪減速器為中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)矩模式的倫茨電機(jī)為負(fù)載端，通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡來(lái)控制驅(qū)動(dòng)和負(fù)載電機(jī)分別對(duì)兩種減速器進(jìn)行以轉(zhuǎn)速-轉(zhuǎn)矩正交試驗(yàn)，分別設(shè)置不同的轉(zhuǎn)速值和負(fù)載值進(jìn)行多組試驗(yàn)。通過(guò)電機(jī)編碼器對(duì)輸入軸和輸出軸脈沖值變化的反饋以及振動(dòng)儀采集的的振動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同負(fù)載、不同轉(zhuǎn)速情況下減速器的振動(dòng)特性的監(jiān)測(cè)，得出不同參數(shù)下齒側(cè)間隙對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)性能的影響，也基本驗(yàn)證了理論模型的準(zhǔn)確程度。
　　經(jīng)過(guò)目前完成的振動(dòng)試驗(yàn)驗(yàn)證，