振动与冲击
振動與遲擊
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JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK
2014年
7期
11-17
,共7页
多体动力学%动力学分析%斜齿行星传动%振动模式
多體動力學%動力學分析%斜齒行星傳動%振動模式
다체동역학%동역학분석%사치행성전동%진동모식
multibody dynamics%dynamic analysis%helical planetary gear train%vibration mode
建立了斜齿行星传动的多体动力学模型，对其进行了动态特性仿真，获知了该类系统的自由振动特性、稳态动力响应以及部分设计参数对系统动态特性的影响规律。根据系统特征值的重根数、中心构件的振型坐标及各行星轮间振型坐标的比例，将斜齿行星轮系的自由振动归结为3类典型振动模式，即：轴向平移-扭转振动模式、径向平移-扭摆振动模式和行星轮振动模式，并进一步给出了各类模式的特点。当不考虑构件自身柔性时，基于多体动力学模型的自由振动特性与前人的集中参数模型的仿真结果完全一致，表明了本文所建模型的正确性。斜齿行星轮系的稳态动力学响应表明，内、外啮合力在一个啮合周期内围绕静态均值作较大幅度的波动，而啮频激励是引起该类系统振动的主要原因。参数影响分析表明，构件支承刚度和行星轮周向安装误差对系统动态特性的影响明显，浮动太阳轮、严控行星轮周向安装误差可有效抑制系统的振动。
建立瞭斜齒行星傳動的多體動力學模型，對其進行瞭動態特性倣真，穫知瞭該類繫統的自由振動特性、穩態動力響應以及部分設計參數對繫統動態特性的影響規律。根據繫統特徵值的重根數、中心構件的振型坐標及各行星輪間振型坐標的比例，將斜齒行星輪繫的自由振動歸結為3類典型振動模式，即：軸嚮平移-扭轉振動模式、徑嚮平移-扭襬振動模式和行星輪振動模式，併進一步給齣瞭各類模式的特點。噹不攷慮構件自身柔性時，基于多體動力學模型的自由振動特性與前人的集中參數模型的倣真結果完全一緻，錶明瞭本文所建模型的正確性。斜齒行星輪繫的穩態動力學響應錶明，內、外齧閤力在一箇齧閤週期內圍繞靜態均值作較大幅度的波動，而齧頻激勵是引起該類繫統振動的主要原因。參數影響分析錶明，構件支承剛度和行星輪週嚮安裝誤差對繫統動態特性的影響明顯，浮動太暘輪、嚴控行星輪週嚮安裝誤差可有效抑製繫統的振動。
건립료사치행성전동적다체동역학모형，대기진행료동태특성방진，획지료해류계통적자유진동특성、은태동력향응이급부분설계삼수대계통동태특성적영향규률。근거계통특정치적중근수、중심구건적진형좌표급각행성륜간진형좌표적비례，장사치행성륜계적자유진동귀결위3류전형진동모식，즉：축향평이-뉴전진동모식、경향평이-뉴파진동모식화행성륜진동모식，병진일보급출료각류모식적특점。당불고필구건자신유성시，기우다체동역학모형적자유진동특성여전인적집중삼수모형적방진결과완전일치，표명료본문소건모형적정학성。사치행성륜계적은태동역학향응표명，내、외교합력재일개교합주기내위요정태균치작교대폭도적파동，이교빈격려시인기해류계통진동적주요원인。삼수영향분석표명，구건지승강도화행성륜주향안장오차대계통동태특성적영향명현，부동태양륜、엄공행성륜주향안장오차가유효억제계통적진동。
A multibody dynamic model for a helical planetary gear train (HPGT)was proposed and the dynamic performance of the HPGT system was analyzed.Its free vibration characteristics,steady-state dynamic responses and the effects of design parameters on the system dynamic behavior were investigated with numerical simulations.The free vibration of the HGPT was classified into 3 categories according to modal properties,such as,eigenvalue multiplies, modal coordinates of central components and coordinate ratios of planets.The classified vibration modes were axial translational and torsional mode (AT mode ),radial translational and rotational mode (RR mode )and planet mode (P mode).The characteristics of each category were presented.The simulation results agreed well with those using the previous discretized model neglecting the component flexibilities to validate the correctness of the proposed multibody dynamic model.The steady-state dynamic responses indicated that the dynamic meshing forces fluctuate about the average static values and the time-varying meshing stiffness is the major excitation of the system.The parametric sensitivity analysis showed that the floating sun gear and the reduction of circumferential assembly error of planets are effective to suppress the vibration of the HGPT.
