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人字齿行星齿轮系统动力学及均载特性分析
被引量:
1
1
作者
金忠文
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期685-692,共8页
建立了含时变啮合刚度、齿侧间隙与轴承间隙、综合啮合误差以及负载激励的人字齿行星齿轮传动系统弯-扭-轴耦合动力学模型,研究了系统的周期运动和分岔。通过数值仿真,得到了系统全局分岔图、均载系数、相图和时间历程图,识别了系统的...
建立了含时变啮合刚度、齿侧间隙与轴承间隙、综合啮合误差以及负载激励的人字齿行星齿轮传动系统弯-扭-轴耦合动力学模型,研究了系统的周期运动和分岔。通过数值仿真,得到了系统全局分岔图、均载系数、相图和时间历程图,识别了系统的啮合状态。结果表明,系统的最佳载荷分布效果发生在较低啮合频率周期1振动时,外啮合sp_(1)^(l)与内啮合rp_(1)^(l)均处于完全啮合状态。随着啮合频率增大,系统动态啮合力增大,均载系数变大,系统在周期振动相互演变过程存在Hopf分岔、实擦边分岔和周期倍化分岔等分岔。
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关键词
人字齿行星齿轮
分岔
均载
动力学
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职称材料
内、外啮合刚度激励下人字齿行星齿轮传动振动特性
被引量:
12
2
作者
林何
王三民
董金城
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期893-899,共7页
人字齿行星传动中的内、外啮合时变刚度是造成齿轮传动振动的主要激励源。根据轮齿啮合接触原理推导了人字齿行星齿轮啮合传动的时变刚度动态梯形图,得到了内、外啮合刚度的分布规律,二者不具有时间同步性。采用集中质量法建立了人字齿...
人字齿行星传动中的内、外啮合时变刚度是造成齿轮传动振动的主要激励源。根据轮齿啮合接触原理推导了人字齿行星齿轮啮合传动的时变刚度动态梯形图,得到了内、外啮合刚度的分布规律,二者不具有时间同步性。采用集中质量法建立了人字齿行星齿轮传动的扭转非线性动力学模型,在欧拉型积分和牛顿迭代法等数值方法基础上对系统的非线性振动方程组进行了求解,结果显示内啮合在多个转速区域出现显著振动,最大振幅发生在转速5 900 r/min处,外啮合动载特性较为稳定,均载系数为K=1.38。借助相图、Poincaré映射、FFT频谱分析等手段对系统拟周期振动特性进行分析,表明振动吸引子在相空间中发生扭曲翻转形成封闭超环面,频域则由多个离散次谐波响应构成。
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关键词
时变啮合刚度
人字齿行星齿轮
欧拉型积分
拟周期振动
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职称材料
激励因素对人字齿行星齿轮系统动态特性的影响
被引量:
3
3
作者
林何
李瑞华
孟渔航
《机床与液压》
北大核心
2022年第13期48-53,共6页
为研究激励因素对人字齿行星齿轮传动系统动载稳定性的影响,综合考虑阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传动误差等激励参数,建立人字齿行星齿轮系统的纯扭转动力学模型。采用Runge-Kutta法进行数值求解;分析在不同啮合频率下,阻尼比...
为研究激励因素对人字齿行星齿轮传动系统动载稳定性的影响,综合考虑阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传动误差等激励参数,建立人字齿行星齿轮系统的纯扭转动力学模型。采用Runge-Kutta法进行数值求解;分析在不同啮合频率下,阻尼比、刚度波动系数和综合啮合误差等参数对系统内、外啮合副动载特性的影响;采用三维速度-频率扫描瀑布图、相图和Poincaré映射分析外啮合动载系数突出值。结果表明:内啮合具有更好的振动稳定性和均载性能;当阻尼比增大时动载系数总体呈减小趋势,动载系数随着刚度波动系数和综合啮合误差增大发生失稳现象,波动较剧烈;对动载突变的激励因素值分析,观测到超谐波共振现象;在临界转速时系统处于拟二倍周期振动状态,表明系统在给定区间内处于收敛状态。
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关键词
人字齿行星齿轮
激励因素
动载特性
三维瀑布图
POINCARÉ映射
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职称材料
基于ADAMS的双齿圈人字行星齿轮传动系统动力学仿真与故障特征分析
被引量:
7
4
作者
任菲
王得玺
+5 位作者
时桂芹
梁栋
王琪
王宁
白温毓
易园园
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2022年第1期114-121,共8页
为研究双齿圈人字行星齿轮传动系统的动力学特性和故障机理,探明系统故障、元件支撑刚度与接触力的关联规律,使用SolidWorks建立双齿圈人字行星齿轮系统三维模型。基于ADAMS虚拟样机和赫兹接触理论,考虑摩擦系数,构建系统虚拟样机模型,...
为研究双齿圈人字行星齿轮传动系统的动力学特性和故障机理,探明系统故障、元件支撑刚度与接触力的关联规律,使用SolidWorks建立双齿圈人字行星齿轮系统三维模型。基于ADAMS虚拟样机和赫兹接触理论,考虑摩擦系数,构建系统虚拟样机模型,研究人字行星齿轮传动系统运动学规律、健康或故障两种状态下的接触力频谱特性和考虑构件支撑刚度时的接触力变化规律。在接触力分析的基础上计算系统均载系数,分析系统的均载特性。结果表明:系统在运行过程中,行星轮存在较高的齿频振动,当发生断齿故障时,系统故障特征明显,均载系数呈倍数增大;构件支撑刚度对系统接触力和均载特性均有较大影响,考虑构件支撑刚度时系统的载荷分布更为均匀,很大程度上提高了系统的均载性能。研究结果对于故障诊断、改善系统动力学特性和实现系统的动态设计具有参考价值。
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关键词
双
齿
圈
人字
行星
齿轮
接触力
频谱特性
故障诊断
动力学特性
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职称材料
含有点蚀故障的人字行星齿轮传动系统动态分析
被引量:
5
5
作者
任菲
王得玺
+3 位作者
时桂芹
梁栋
王宁
王琪
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2022年第2期71-77,共7页
为研究点蚀故障对双齿圈人字行星传动系统接触力特征和均载特性的影响规律,基于SolidWorks、KISSsoft以及ADAMS建立了太阳轮健康和存在不同形式点蚀故障时的系统虚拟样机模型。采用GSTIFF积分法动力学求解器对系统接触行为的数值解进行...
为研究点蚀故障对双齿圈人字行星传动系统接触力特征和均载特性的影响规律,基于SolidWorks、KISSsoft以及ADAMS建立了太阳轮健康和存在不同形式点蚀故障时的系统虚拟样机模型。采用GSTIFF积分法动力学求解器对系统接触行为的数值解进行了求解,在此基础上研究了系统接触力时域和频域特征,根据得到的齿轮接触力对系统均载特性进行了分析。结果表明:系统无故障时,齿轮接触力较为平稳呈周期性变化,具有一定的时变特征;系统均载性能良好,基频与系统理论啮合频率一致,频域图中存在谐波频率,频率两侧有明显的边频带;存在点蚀故障时,接触力时域图中出现了周期性峰值,随着点蚀数量和点蚀深度的增加,接触力峰值和均载系数均增大,均载性能变差,基频和谐波频率两侧的边频带越来越密集;圆形点蚀对系统均载性能的影响比矩形点蚀大,点蚀数量的增加对系统均载性能的影响大于点蚀深度增大对系统均载性能的影响。结果为齿轮动力学和故障诊断研究提供了依据。
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关键词
点蚀故障
双
齿
圈
人字
行星
齿轮
传动系统
接触力
均载特性
谐波频率
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职称材料
题名
人字齿行星齿轮系统动力学及均载特性分析
被引量:
1
1
作者
金忠文
机构
兰州交通大学机电工程学院
出处
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期685-692,共8页
基金
国家自然科学基金项目(11862011,22JR5RA340)
甘肃省科技计划项目(20YF3WA018,20JR5RA397)资助。
文摘
建立了含时变啮合刚度、齿侧间隙与轴承间隙、综合啮合误差以及负载激励的人字齿行星齿轮传动系统弯-扭-轴耦合动力学模型,研究了系统的周期运动和分岔。通过数值仿真,得到了系统全局分岔图、均载系数、相图和时间历程图,识别了系统的啮合状态。结果表明,系统的最佳载荷分布效果发生在较低啮合频率周期1振动时,外啮合sp_(1)^(l)与内啮合rp_(1)^(l)均处于完全啮合状态。随着啮合频率增大,系统动态啮合力增大,均载系数变大,系统在周期振动相互演变过程存在Hopf分岔、实擦边分岔和周期倍化分岔等分岔。
关键词
人字齿行星齿轮
分岔
均载
动力学
Keywords
Herringbone tooth planetary gear
Bifurcation
Load sharing
Dynamics
分类号
TH132.41 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
内、外啮合刚度激励下人字齿行星齿轮传动振动特性
被引量:
12
2
作者
林何
王三民
董金城
机构
西北工业大学机电学院
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期893-899,共7页
基金
高新技术研究计划(2009AA04Z404)资助
文摘
人字齿行星传动中的内、外啮合时变刚度是造成齿轮传动振动的主要激励源。根据轮齿啮合接触原理推导了人字齿行星齿轮啮合传动的时变刚度动态梯形图,得到了内、外啮合刚度的分布规律,二者不具有时间同步性。采用集中质量法建立了人字齿行星齿轮传动的扭转非线性动力学模型,在欧拉型积分和牛顿迭代法等数值方法基础上对系统的非线性振动方程组进行了求解,结果显示内啮合在多个转速区域出现显著振动,最大振幅发生在转速5 900 r/min处,外啮合动载特性较为稳定,均载系数为K=1.38。借助相图、Poincaré映射、FFT频谱分析等手段对系统拟周期振动特性进行分析,表明振动吸引子在相空间中发生扭曲翻转形成封闭超环面,频域则由多个离散次谐波响应构成。
关键词
时变啮合刚度
人字齿行星齿轮
欧拉型积分
拟周期振动
Keywords
time-varying meshing stiffness
herringbone planetary gear train
Euler integral
quasi-periodic vibration
分类号
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
在线阅读
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职称材料
题名
激励因素对人字齿行星齿轮系统动态特性的影响
被引量:
3
3
作者
林何
李瑞华
孟渔航
机构
西安工程大学机电工程学院
西安工程大学
出处
《机床与液压》
北大核心
2022年第13期48-53,共6页
基金
国家自然科学基金青年科学基金项目(51805402)
中国纺织工业联合会科技指导性计划项目(2020068)
西安市现代智能纺织装备重点实验室(2019220614SYS021CG043)。
文摘
为研究激励因素对人字齿行星齿轮传动系统动载稳定性的影响,综合考虑阻尼、时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传动误差等激励参数,建立人字齿行星齿轮系统的纯扭转动力学模型。采用Runge-Kutta法进行数值求解;分析在不同啮合频率下,阻尼比、刚度波动系数和综合啮合误差等参数对系统内、外啮合副动载特性的影响;采用三维速度-频率扫描瀑布图、相图和Poincaré映射分析外啮合动载系数突出值。结果表明:内啮合具有更好的振动稳定性和均载性能;当阻尼比增大时动载系数总体呈减小趋势,动载系数随着刚度波动系数和综合啮合误差增大发生失稳现象,波动较剧烈;对动载突变的激励因素值分析,观测到超谐波共振现象;在临界转速时系统处于拟二倍周期振动状态,表明系统在给定区间内处于收敛状态。
关键词
人字齿行星齿轮
激励因素
动载特性
三维瀑布图
POINCARÉ映射
Keywords
Herringbone planetary gear
Excitation factors
Dynamic load characteristic
Three-dimensional waterfall diagram
Poincarémapping
分类号
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
基于ADAMS的双齿圈人字行星齿轮传动系统动力学仿真与故障特征分析
被引量:
7
4
作者
任菲
王得玺
时桂芹
梁栋
王琪
王宁
白温毓
易园园
机构
郑州轻工业大学机电工程学院
郑州轻工业大学食品与生物工程学院
重庆交通大学机电与车辆工程学院
中铁工程装备集团有限公司
浙江工业大学机械工程学院
江汉大学智能制造学院
出处
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2022年第1期114-121,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51605049)
河南省科技攻关项目(202102210085,172102210056)
+1 种基金
河南省机械装备智能制造重点实验室开放基金资助项目(IM201912)
郑州轻工业大学博士科研基金资助项目(2015BSJJ030)。
文摘
为研究双齿圈人字行星齿轮传动系统的动力学特性和故障机理,探明系统故障、元件支撑刚度与接触力的关联规律,使用SolidWorks建立双齿圈人字行星齿轮系统三维模型。基于ADAMS虚拟样机和赫兹接触理论,考虑摩擦系数,构建系统虚拟样机模型,研究人字行星齿轮传动系统运动学规律、健康或故障两种状态下的接触力频谱特性和考虑构件支撑刚度时的接触力变化规律。在接触力分析的基础上计算系统均载系数,分析系统的均载特性。结果表明:系统在运行过程中,行星轮存在较高的齿频振动,当发生断齿故障时,系统故障特征明显,均载系数呈倍数增大;构件支撑刚度对系统接触力和均载特性均有较大影响,考虑构件支撑刚度时系统的载荷分布更为均匀,很大程度上提高了系统的均载性能。研究结果对于故障诊断、改善系统动力学特性和实现系统的动态设计具有参考价值。
关键词
双
齿
圈
人字
行星
齿轮
接触力
频谱特性
故障诊断
动力学特性
Keywords
double ring herringbone planetary gear
contact force
spectrum characteristic
fault diagnosis
dynamic characteristic
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
含有点蚀故障的人字行星齿轮传动系统动态分析
被引量:
5
5
作者
任菲
王得玺
时桂芹
梁栋
王宁
王琪
机构
郑州轻工业大学机电工程学院
郑州轻工业大学食品与生物工程学院
重庆交通大学机电与车辆工程学院
中铁工程装备集团有限公司
出处
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2022年第2期71-77,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51605049)
河南省科技攻关研究项目(202102210085,172102210056)。
文摘
为研究点蚀故障对双齿圈人字行星传动系统接触力特征和均载特性的影响规律,基于SolidWorks、KISSsoft以及ADAMS建立了太阳轮健康和存在不同形式点蚀故障时的系统虚拟样机模型。采用GSTIFF积分法动力学求解器对系统接触行为的数值解进行了求解,在此基础上研究了系统接触力时域和频域特征,根据得到的齿轮接触力对系统均载特性进行了分析。结果表明:系统无故障时,齿轮接触力较为平稳呈周期性变化,具有一定的时变特征;系统均载性能良好,基频与系统理论啮合频率一致,频域图中存在谐波频率,频率两侧有明显的边频带;存在点蚀故障时,接触力时域图中出现了周期性峰值,随着点蚀数量和点蚀深度的增加,接触力峰值和均载系数均增大,均载性能变差,基频和谐波频率两侧的边频带越来越密集;圆形点蚀对系统均载性能的影响比矩形点蚀大,点蚀数量的增加对系统均载性能的影响大于点蚀深度增大对系统均载性能的影响。结果为齿轮动力学和故障诊断研究提供了依据。
关键词
点蚀故障
双
齿
圈
人字
行星
齿轮
传动系统
接触力
均载特性
谐波频率
Keywords
pitting failure
double ring herringbone planetary transmission system
contact force
load sharing characteristics
harmonic frequencies
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
人字齿行星齿轮系统动力学及均载特性分析
金忠文
《机械强度》
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
内、外啮合刚度激励下人字齿行星齿轮传动振动特性
林何
王三民
董金城
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
12
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职称材料
3
激励因素对人字齿行星齿轮系统动态特性的影响
林何
李瑞华
孟渔航
《机床与液压》
北大核心
2022
3
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职称材料
4
基于ADAMS的双齿圈人字行星齿轮传动系统动力学仿真与故障特征分析
任菲
王得玺
时桂芹
梁栋
王琪
王宁
白温毓
易园园
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2022
7
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职称材料
5
含有点蚀故障的人字行星齿轮传动系统动态分析
任菲
王得玺
时桂芹
梁栋
王宁
王琪
《郑州大学学报(工学版)》
CAS
北大核心
2022
5
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职称材料
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