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题名盾构机行星齿轮啮合冲击激励及系统动态特性研究
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作者
何泽银
伍宏健
杨震
易锋
裴世丰
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机构
重庆交通大学机电与车辆工程学院
重庆齿轮箱有限责任公司
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出处
《工程科学与技术》
北大核心
2025年第2期133-147,共15页
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基金
国家自然科学基金项目(52005066)。
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文摘
为揭示太阳轮-行星轮间啮入冲击诱发行星轮系内、外啮合状态演变规律,建立盾构机行星齿轮内、外啮合齿轮副线外啮入冲击激励解析计算模型,与齿轮副有限元显式动态接触模型对比,验证解析模型合理性;进而,搭建啮入冲击诱发行星轮-齿圈、行星轮-太阳轮线内冲击机理模型,研究外啮合齿轮副啮入冲击对行星轮-齿圈内啮合状态、太阳轮-行星轮外啮合状态的影响规律,阐明太阳轮-行星轮-齿圈多点冲击激励变化规律;而后,建立盾构机行星齿轮系统集中质量模型,计算不同冲击激励下内、外齿轮副间啮合力,阐明冲击激励与齿轮副啮合力间动态演化规律;最后,搭建行星轮系统显示动力学模型,提取外、内啮合齿轮副啮合力与接触力,与理论解析结果进行对比,验证理论模型合理性。结果表明:内、外啮合冲击力数值与解析解吻合良好,相对误差为4.09%;行星轮系统线外啮入冲击将诱发内、外啮合齿轮副线内冲击;行星轮系冲击激励呈周期性变化,将诱发行星轮系内、外啮合齿轮副间啮合力改变,啮入冲击激励会使齿轮副间动态啮合力减小,而诱发的线内冲击激励会使齿轮副动态啮合力增大,导致行星轮系统振动加剧;行星轮系统有限元仿真数值解与解析解对比,外、内啮合啮入冲击相对误差分别为3.21%、6.40%,平均啮合力误差分别为6.93%,3.80%,验证了理论模型的正确性。
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关键词
啮合冲击
解析模型
动态特性
行星齿轮
盾构机
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Keywords
meshing impact
analytical model
dynamic characteristics
planetary gears
shield machine
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分类号
TH132.413
[机械工程—机械制造及自动化]
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