行星轮系传动非线性动力学模型[外文翻译].doc
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行星轮系传动非线性动力学模型[外文翻译],行星轮系传动非线性动力学模型概述:建立了离散非线性单级行星轮系传动扭振模型。模型包括了所有可能的动力传动方案,任何可能的行星轮数目在任何间隔排列,任何星球轮系相位关系。还包括齿轮时变啮合刚度以及非线性齿轮副啮合间隙。使用在逆离散傅里叶变换和牛顿拉普逊方法中结合多周期谐波平衡法(hbm)求解非线性运动方程的半解析解。hb...
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行星轮系传动非线性动力学模型
概述:建立了离散非线性单级行星轮系传动扭振模型。模型包括了所有可能的动力传动方案,任何可能的行星轮数目在任何间隔排列,任何星球轮系相位关系。还包括齿轮时变啮合刚度以及非线性齿轮副啮合间隙。使用在逆离散傅里叶变换和牛顿拉普逊方法中结合多周期谐波平衡法(HBM)求解非线性运动方程的半解析解。HBM求解方法的比数值模拟更为精确,并且在和变形体动力学模型相比在评估离散模型时更为精确。限制参数后得出影响关键齿轮动态模型的影响因素。
关键字:谐波平衡,离散傅里叶逆变换,非线性,扭转,行星齿轮,啮合刚度,时变,重合度,软化,啮合不连续
1引言
行星轮系被广泛用于汽车变速器,旋翼机燃气轮机和齿轮箱,以及其他海洋生物和工业动力传输系统等领域。行星轮系与固定轴齿轮系统比有几个优点,包括其较高功率密度(功率体积比),占用空间小,通过不同的动力传递路线实现多种传动比,齿轮噪声小。此外,由于行星轮系是轴对称布置,其产生的轴向力很小,并且有自定位能力。这将降低对轴承的要求。
行星齿轮传动动力学一直是研究人员感兴趣的话题的原因主要有两个。首先,在高速动态条件下行星齿轮啮合产生的力远远大于在准静态条件下产生的力,从而影响该行星齿轮和轴承的疲劳寿命。其次,这些动态啮合产生的力传递给周围结构时会产生噪声。因此,一个行星齿轮动力学模型应当能够帮助设计者量化轮系在动态条件下对耐用性和噪声的影响,还应有助于找到减少动态响应振幅的方法。
迄今为止,行星齿轮动态模型绝大多数为线性性质,因为一般不考虑齿轮啮合间隙(齿侧间隙)。此外,这些模型使用时齿轮啮合刚度不变,所以可以使用模态分析技术。Cunliffe et al. [1] ,Botman [2]和Antony [3]提出在确定的动力传递方向(固定输入和输出)下横扭(二维)的自由振动和强迫振动模型,齿轮能够在垂直于旋转轴的平面上移动。Kahraman [4]对长行星齿轮及Ravigneaux系统等所有简单、双行星、和复合行星轮系提出纯扭转模型。该模型分为两类:非对称行星模式
概述:建立了离散非线性单级行星轮系传动扭振模型。模型包括了所有可能的动力传动方案,任何可能的行星轮数目在任何间隔排列,任何星球轮系相位关系。还包括齿轮时变啮合刚度以及非线性齿轮副啮合间隙。使用在逆离散傅里叶变换和牛顿拉普逊方法中结合多周期谐波平衡法(HBM)求解非线性运动方程的半解析解。HBM求解方法的比数值模拟更为精确,并且在和变形体动力学模型相比在评估离散模型时更为精确。限制参数后得出影响关键齿轮动态模型的影响因素。
关键字:谐波平衡,离散傅里叶逆变换,非线性,扭转,行星齿轮,啮合刚度,时变,重合度,软化,啮合不连续
1引言
行星轮系被广泛用于汽车变速器,旋翼机燃气轮机和齿轮箱,以及其他海洋生物和工业动力传输系统等领域。行星轮系与固定轴齿轮系统比有几个优点,包括其较高功率密度(功率体积比),占用空间小,通过不同的动力传递路线实现多种传动比,齿轮噪声小。此外,由于行星轮系是轴对称布置,其产生的轴向力很小,并且有自定位能力。这将降低对轴承的要求。
行星齿轮传动动力学一直是研究人员感兴趣的话题的原因主要有两个。首先,在高速动态条件下行星齿轮啮合产生的力远远大于在准静态条件下产生的力,从而影响该行星齿轮和轴承的疲劳寿命。其次,这些动态啮合产生的力传递给周围结构时会产生噪声。因此,一个行星齿轮动力学模型应当能够帮助设计者量化轮系在动态条件下对耐用性和噪声的影响,还应有助于找到减少动态响应振幅的方法。
迄今为止,行星齿轮动态模型绝大多数为线性性质,因为一般不考虑齿轮啮合间隙(齿侧间隙)。此外,这些模型使用时齿轮啮合刚度不变,所以可以使用模态分析技术。Cunliffe et al. [1] ,Botman [2]和Antony [3]提出在确定的动力传递方向(固定输入和输出)下横扭(二维)的自由振动和强迫振动模型,齿轮能够在垂直于旋转轴的平面上移动。Kahraman [4]对长行星齿轮及Ravigneaux系统等所有简单、双行星、和复合行星轮系提出纯扭转模型。该模型分为两类:非对称行星模式