单级人字齿行星传动系统动力学特性试验研究

摘要

人字齿行星传动系统结合了人字齿轮传动和行星齿轮传动系统的特点，相比于常规齿轮传动系统，其具有单级传动比大、传动平稳、效率高以及承载能力强等一系列优点。与此同时，行星传动系统的结构较复杂，其制造及安装过程中不可避免的会引入一定的误差，从而使系统产生振动加剧、运转噪声过大及寿命降低等不利现象。因此有必要对其开展振动相关实验及仿真研究，为系统的设计过程提供一定的指导。
　　基于人字齿行星传动系统的平移-扭转耦合动力学模型，设计系统固有特性的测试方法，确定传感器的布置方式，推导振动数据处理公式。根据现有研究中对行星传动系统均载特性的分析方法，设计基于齿圈侧面齿根应力的行星传动系统均载特性测试方法，分析应变片的布置形式以及桥路搭接方法。
　　根据某型直升机主减速器的工作特性，设计其中人字齿行星传动系统的齿轮基本参数；以相似理论为基础，设计易于加工及开展试验研究的齿轮系统相似模型。综合考虑传感器的安装形式以及数据传输方法，设计用于测试人字齿行星传动系统固有特性以及均载特性的试验齿轮箱及试验台架结构，完成驱动电机、负载设备以及各种传感器的选型。
　　在ADAMS中建立人字齿行星传动系统的平移-扭转耦合等效分析模型，运用该模型分析系统的固有频率及构件振动的传递函数，分析不同刚度参数对系统固有频率的影响趋势。在 Solidworks中建立行星传动系统三维模型，将模型导入到ADAMS中添加质量属性及约束，建立考虑轴承弹性支撑的系统虚拟样机模型。对模型进行运动学分析，验证模型的准确性，提取各啮合副的啮合力并分析系统的均载特性。
　　完成单级人字齿行星传动系统的动态特性测试平台的搭建工作，提出振动测试中加速度计的安装及引线方法，对系统中关键构件进行振动实验分析。根据均载特性测试中应变片布置方法，对行星传动系统进行均载特性实验，求解系统均载系数并分析其均载特性。

目录

第1章 绪论

1.1课题来源

1.2课题的研究目的和意义

1.3国内外研究现状

1.4本文主要研究内容

第2章 动力学特性的测试原理设计

2.1引言

2.2固有特性测试原理

2.3均载特性测试原理

2.4本章小结

第3章 试验平台总体设计

3.1引言

3.2试验齿轮箱设计

3.3试验平台结构设计

3.4试验平台数据采集系统的搭建

3.5本章小结

第4章 人字齿行星传动系统动力学特性仿真分析

4.1引言

4.2人字齿行星传动系统固有特性分析

4.3人字齿行星传动系统均载特性分析

4.4本章小结

第5章 人字齿行星传动系统动态特性测试实验

5.1引言

5.2试验台的搭建

5.3动态特性实验

5.4均载特性实验

5.5本章小结

结论

参考文献

声明

致谢