圆柱齿轮分扭传动系统设计方法及分扭齿轮副动力学分析

摘要

圆柱齿轮分扭传动系统在航空、船舶等传动系统中具有良好的应用前景。同行星齿轮传动相比，采用圆柱齿轮分扭传动系统实现功率分流，传动零部件少，因此结构简单，可靠性好，且终端减速比大，可有效减轻重量。开展圆柱齿轮分扭传动系统设计方法及力学行为的研究可以为其设计和制造提供指导，对促进其发展和工程应用也具有重要的意义。
　　本文主要研究了圆柱齿轮分扭传动系统的配齿研究、优化设计、均载设计、均载特性研究及分扭齿轮副的动力学特性分析。在圆柱齿轮分扭传动系统的配齿研究中，根据圆柱齿轮分扭传动系统的构型特点，给出了与系统安装有关的四个基本配齿条件和与系统性能有关的一个附加配齿条件，针对不同的使用需求，提出了4种配齿方案，并通过算例进行了配齿分析。在圆柱齿轮分扭传动系统的优化设计研究中，结合系统的配齿研究结果，选取了对系统质量及强度影响较大的10个参数作为设计变量，分析了系统需要满足的各种约束条件，针对两种优化方案对系统进行了优化设计。在圆柱齿轮分扭传动系统的均载设计研究中，从系统的构型特点出发，分析了系统可以采用的均载设计方法，从中选取了两种均载方法进行了详细的分析计算，探讨了将两种均载方法结合使用的可行性，并进行了相应的计算分析。在圆柱齿轮分扭传动系统的静力学均载特性研究中，结合系统的均载设计结果，应用静力学方法分析了综合啮合误差对系统均载特性的影响，讨论了在不同均载设计条件下综合啮合误差及各种啮合误差单独作用时系统的均载特性。在分扭齿轮副的动力学特性研究中，建立了分扭齿轮副的非线性动力学模型，通过求解其非线性动力学方程得到了各自由度的时间响应历程，以及齿间动态载荷、动载系数等动态响应，并分析了各主要参数对分扭齿轮副动力学特性的影响。

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第一章 绪论

1.1论文的选题背景

1.2圆柱齿轮分扭传动研究的现状

1.3本文的研究内容

第二章 圆柱齿轮分扭传动系统的配齿研究

2.1引言

2.2圆柱齿轮分扭传动系统的配齿条件

2.3圆柱齿轮分扭传动系统的配齿分析

2.4本章小结

第三章 圆柱齿轮分扭传动系统的优化设计

3.1引言

3.2圆柱齿轮分扭传动系统的优化设计数学模型

3.3圆柱齿轮分扭传动系统的优化设计实例分析

3.4 本章小结

第四章 圆柱齿轮分扭传动系统的均载设计

4.1引言

4.2圆柱齿轮分扭传动系统的均载设计方法

4.3采用同步角的圆柱齿轮分扭传动系统均载设计

4.4采用柔性轴的圆柱齿轮分扭传动系统均载设计

4.5综合两种方法的圆柱齿轮分扭传动系统均载设计

4.6本章小结

第五章 圆柱齿轮分扭传动系统的静力学均载特性分析

5.1引言

5.2圆柱齿轮分扭传动系统的综合啮合误差

5.3圆柱齿轮分扭传动系统均载系数的计算

5.4综合啮合误差对均载特性的影响

5.5本章小结

第六章 分扭齿轮副的非线性动力学特性分析

6.1引言

6.2分扭齿轮副的动力学模型及方程

6.3分扭齿轮副的动力学方程的求解

6.4分扭齿轮副的动力学特性

6.5主要参数对分扭齿轮副动力学特性的影响

6.6本章小结

第七章 总结与展望

7.1论文的主要工作和结论

7.2进一步研究内容的展望

参考文献

致谢

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