基于相位調(diào)諧的直齒行星齒輪傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、行星傳動(dòng)具有傳動(dòng)比大、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力強(qiáng)和功重比高等諸多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空、艦船、汽車以及其它領(lǐng)域。在某些重要應(yīng)用中，振動(dòng)和噪聲是需要在設(shè)計(jì)中著重考慮的因素。本文所做工作為國(guó)家自然科學(xué)基金《高速行星傳動(dòng)的彈性動(dòng)力學(xué)分析與動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法研究》的一部分，論文研究了行星傳動(dòng)的模態(tài)特性以及嚙頻激勵(lì)激起的受迫振動(dòng)響應(yīng)特征，主要內(nèi)容如下： 1.研究了行星傳動(dòng)的模態(tài)特性?；诩兣まD(zhuǎn)模型并采用歸納方法揭示了行星傳動(dòng)的典型振動(dòng)模式和振動(dòng)模式不清

2、晰現(xiàn)象，指出特征值密集時(shí)將不再有清晰的振動(dòng)模式劃分規(guī)律；通過求解子特征值問題以解析形式給出了固有頻率計(jì)算結(jié)果；研究了模態(tài)躍遷現(xiàn)象并提出了相關(guān)的判別準(zhǔn)則，并以模態(tài)能量為衡量指標(biāo)分析了模態(tài)躍遷對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性的影響。 2.研究了行星傳動(dòng)的相位調(diào)諧理論。明確指出行星傳動(dòng)模態(tài)特性上的三種振動(dòng)模式與相位調(diào)諧理論所指三種振動(dòng)形式之間具有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系；分析了行星輪的齒數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的影響；建立了基于純扭轉(zhuǎn)模型的相位調(diào)諧理論并給出了仿真驗(yàn)證

3、；研究了基本參數(shù)對(duì)中心構(gòu)件浮動(dòng)減振效果的影響，指出若相位調(diào)諧現(xiàn)象抑制了中心構(gòu)件的橫向振動(dòng)，則中心構(gòu)件浮動(dòng)將失去減振作用。 3.從隨機(jī)分析角度研究了行星傳動(dòng)的模態(tài)特性。給出了模態(tài)數(shù)字特征計(jì)算方法，分析了模態(tài)躍遷導(dǎo)致的模態(tài)數(shù)字特征突變現(xiàn)象；探討了由嚙頻激勵(lì)引起的共振失效問題，首次以解析形式給出了三種共振模式失效概率的計(jì)算方法，并提出了基于相位調(diào)諧理論和共振失效概率計(jì)算的可靠性設(shè)計(jì)原則。 4.對(duì)長(zhǎng)期以來在行星傳動(dòng)基本參數(shù)選擇上

4、占統(tǒng)治地位的“齒數(shù)互質(zhì)說”提出質(zhì)疑，首次提出行星傳動(dòng)使用的兩種典型工況，提出基于相位調(diào)諧理論的基本參數(shù)選擇方法，并重新設(shè)計(jì)了行星齒輪減速器的參數(shù)系列。 5.以單級(jí)2K-H直齒行星傳動(dòng)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象驗(yàn)證了低階諧振現(xiàn)象以及相位調(diào)諧理論的正確性，并驗(yàn)證了本文所提基于相位調(diào)諧理論的降噪措施的有效性，其中，低階諧振現(xiàn)象較明顯；相位調(diào)諧理論的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析結(jié)果基本相符，但存在不一致的地方，本文對(duì)之進(jìn)行了分析；而降噪措施的實(shí)驗(yàn)效果較好，這從一