少齿差行星减速器多参量耦合非线性振动特性研究

《少齿差行星减速器多参量耦合非线性振动特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、少齿差行星减速器多参量耦合非线性振动特性研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：石珍指导教师：王家序教授专业：机械设计及理论学科门类：工学重庆大学机械工程学院二O一五年五月Multi-VariableCouplingNonlinearDynamicCharacteristicsResearchonaPlanetaryReducerwithSmallToothNumberDifferenceAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheMaster’sDegreeofEngine

2、eringByShiZhenSupervisedbyProf.WangJiaxuSpecialty:MechanicalDesignandTheoryCollegeofMechanicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015中文摘要摘要课题来源于国家自然科学基金面上项目：工业机器人高可靠精密滤波驱动装置应用基础研究（51375506）。随着我国航空、航天、先进制造、机器人等工程的迅速发展，作为重要装备高性能传动件的减速器提出了更高的要求。行星减速器系统是多级齿轮传动系统，不仅有复杂工作状态、运行工况和载荷动力装置多样等外

3、部激励，而且有时变啮合刚度、啮合阻尼、齿轮传动误差、尺侧间隙、轴承支撑刚度和阻尼、齿面摩擦等内部激励，其动态及振动特性极其复杂。因此对其动态特性及非线性振动特性进行研究显得尤为必要，该研究为后续设计、优化、分析、制造高性能行星减速器齿轮传动系统提供一定的参考。以某少齿差行星减速器为对象，首先对其结构进行分析，运用SolidWorks建立减速器三维模型，再运用LMSVirtuallab软件对其动态特性及非线性振动特性进行仿真分析，最后采用集中质量法建立减速器弯–扭耦合8自由度耦合非线性振动模型，通过数值求解动力学模型，根据求解结果对减速器非线性振动特性和相关参数对其非线性振动特性的影响进行分析，

4、揭示减速器振动特性规律，最后对其振动特性进行实验研究。论文主要研究内容如下：①分析少齿差行星减速器的结构，计算各滚动轴承的支撑刚度、支撑阻尼和齿轮时变啮合刚度、啮合阻尼及连接轴扭转刚度、扭转阻尼等动特性参数。②建立减速器刚性动力学模型分析了不同转速、负载工况下减速器的动态啮合力；并将减速器固定齿轮柔性化，建立其刚柔耦合动力学模型分析了不同转速、负载工况下减速器的振动加速度和结构噪声。③综合考虑时变啮合刚度、齿轮传动误差、齿侧间隙、双联齿轮轴的扭转刚度和扭转阻尼及轴承支撑刚度和阻尼等因素，采用集中质量法建立其弯–扭耦合8自由度非线性振动模型，运用四阶五级的RKF法对动力学方程进行求解，分析了减速

5、器齿轮振动位移、速度响应和振动位移&速度相图、Poincaré截面图、分岔图及齿轮弹粘啮合力、轴承动载荷等非线性振动响应，并对减速器各相关参数对其耦合非线性振动特性的影响进行研究。④对减速器进行振动实验，通过三向加速度传感器测得减速器固定齿轮表面的振动加速度信号，采集到的加速度信号经过电荷放大器放大后传输到智能信号I重庆大学硕士学位论文采集处理分析仪，运用信号采集处理分析仪对采集数据进行记录及分析，最后通过FFT变换得到相对应的振动频率，验证仿真的准确性。关键词：行星减速器，动态特性，耦合非线性振动，啮合力，结构噪声II英文摘要ABSTRACTThisresearchsubjectstemsf

6、romtheNationalNaturalScienceFoundationofChina“Applicationbasicresearchofhighreliableandhighprecisionfilteringgeardriveunitforindustrialrobots”(51375506).Withtherapiddevelopmentoftheaviation,aerospace,advancedmanufacturing,robotsandotherengineeringprojects,thehigherrequirementsofreducerasanimportante

7、quipmentofhighperformancetransmissionisputforward.Theplanetarygearreducersystemisamultistagegeartransmissionsystem,itnotonlyhastheextrinsicincentivesofcomplicatedworkingcondition,operationconditionand