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摆线针轮行星传动系统时变可靠性建模与分析
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作者 李垚 张栓 +3 位作者 邓月 倪高翔 方子帆 杜雪松 《机床与液压》 北大核心 2025年第4期19-25,共7页
针对精密减速器摆线针轮行星传动系统服役可靠性问题,考虑关键传动构件力学性能和弹性变形,将太阳轮、摆线针轮和针齿等传动构件进行柔性化处理,建立摆线针轮行星传动系统刚柔耦合动力学模型,分析关键传动构件的动态特性。结果表明:太... 针对精密减速器摆线针轮行星传动系统服役可靠性问题,考虑关键传动构件力学性能和弹性变形,将太阳轮、摆线针轮和针齿等传动构件进行柔性化处理,建立摆线针轮行星传动系统刚柔耦合动力学模型,分析关键传动构件的动态特性。结果表明:太阳轮输入转矩相对误差为0.96%,行星架输出角速度相对误差为0.06%,验证了传动系统刚柔耦合动力学模型的正确性。采用模糊函数和区间不确定性方法,表征关键传动构件的强度退化过程,基于应力-强度干涉理论和威布尔分布,建立减速器齿轮系统和轴承系统时变可靠性模型,探究强度退化和参数不确定性对摆线针轮行星传动系统关键传动构件的时变可靠性和灵敏度的影响规律,并提出摆线针轮行星传动系统失效风险图。结果表明:在关键构件服役5000 h后,摆线轮的可靠度(0.91)在服役过程中最低,是传动系统最薄弱的环节;系统服役时间越长,强度退化导致系统失效的风险越大。 展开更多
关键词 线针轮行星传动系统 刚柔耦合动力学模型 强度退化 参数不确定性 可靠性分析
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内摆线柴油机行星齿轮传动机构的仿真 被引量:3
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作者 任少云 杜群贵 +1 位作者 占文锋 蔡开仕 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期41-45,共5页
根据内摆线形成原理,利用Solidworks和ADAMS软件建立了内摆线单缸柴油机行星齿轮传动机构实体模型和动力学模型,机构动态特性仿真数据能为内摆线行星齿轮机构的结构设计与优化设计提供依据.并将所建立的模型进一步与传统195单缸柴油机... 根据内摆线形成原理,利用Solidworks和ADAMS软件建立了内摆线单缸柴油机行星齿轮传动机构实体模型和动力学模型,机构动态特性仿真数据能为内摆线行星齿轮机构的结构设计与优化设计提供依据.并将所建立的模型进一步与传统195单缸柴油机进行仿真对比研究.仿真结果表明:内摆线柴油机活塞实现了完全简谐运动,克服了传统195型柴油机活塞存在复杂往复周期运动的许多缺点,大大降低了汽缸动侧压力,减小了活塞零部件承受的惯性力.文中结果为取代传统内燃机曲柄-连杆动力传动机构提供了参考. 展开更多
关键词 内摆线柴油机 行星齿轮机构 动态特性
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某空间机构内啮合复合行星齿轮传动系统设计与优化研究 被引量:2
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作者 张秀华 刘怀举 +1 位作者 胡明珠 朱才朝 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1376-1385,共10页
齿轮传动系统是空间站等空间机构开展设备安装与维修、舱段转位与对接等任务的核心机械装置。空间机构齿轮传动系统需满足大扭矩、高效率、长寿命、轻量化等需求,对系统设计和优化方法提出了更高要求。针对某空间机构传动系统的设计需求... 齿轮传动系统是空间站等空间机构开展设备安装与维修、舱段转位与对接等任务的核心机械装置。空间机构齿轮传动系统需满足大扭矩、高效率、长寿命、轻量化等需求,对系统设计和优化方法提出了更高要求。针对某空间机构传动系统的设计需求,提出了“两级内啮合齿轮+三级2K-H行星齿轮”的复合行星齿轮传动系统构型方案,完成了传动系统各级齿轮的结构设计,并提出了基于多准则决策的空间机构齿轮传动系统多目标优化模型,实现多达49个结构参数的快速求解。相比优化前的传动设计方案,优化后的齿轮传动系统减重5.02%,安全系数提升8.01%,为新一代空间机械臂关节等空间机构装备研发提供了支撑。 展开更多
关键词 空间机构 齿轮传动 复合行星传动 多准则决策 性能优化
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摆线针轮行星齿轮机构回转精度的仿真研究 被引量:4
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作者 王高锋 董海军 +3 位作者 郭海军 沈允文 刘继岩 戚厚军 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第4期398-402,共5页
利用质量弹簧等价模型法建立了摆线针轮行星齿轮传动机构回转精度分析的数学模型。以VC++和MAT-LAB分别作为前后台程序开发语言,结合接口技术研制出了摆线针轮行星齿轮机构回转精度的仿真软件,并根据实例验证了仿真结果。采用前后台分... 利用质量弹簧等价模型法建立了摆线针轮行星齿轮传动机构回转精度分析的数学模型。以VC++和MAT-LAB分别作为前后台程序开发语言,结合接口技术研制出了摆线针轮行星齿轮机构回转精度的仿真软件,并根据实例验证了仿真结果。采用前后台分离的设计方法实现了仿真软件极强的可扩展性,为在计算机上进行类似的传动精度仿真提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 线针轮行星齿轮传动机构 等价模型法 前后台分离 回转精度 仿真
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摆线针轮行星传动机构啮合特性分析 被引量:13
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作者 陈振宇 沈兆光 杨玉虎 《机械设计》 CSCD 北大核心 2015年第10期9-14,共6页
以摆线针轮行星传动机构为对象,采用反转法建立了摆线齿廓方程,推导出针齿与摆线轮齿廓间压力角的计算公式,分析了几何参数对压力角的影响规律。在此基础上,针对该机构多齿啮合的结构特点,分析了摆线轮与单齿、多齿啮合时压力角随曲柄... 以摆线针轮行星传动机构为对象,采用反转法建立了摆线齿廓方程,推导出针齿与摆线轮齿廓间压力角的计算公式,分析了几何参数对压力角的影响规律。在此基础上,针对该机构多齿啮合的结构特点,分析了摆线轮与单齿、多齿啮合时压力角随曲柄轴转角的变化规律,探讨了摆线轮与单齿、多齿理想啮合,以及考虑几何误差和构件弹性时机构压力角的计算方法。算例结果表明:考虑针齿实际啮合状态时计算压力角能够较精确地揭示机构的传力特性。该种计算方法可为摆线针轮行星传动机构的静力学分析及强度设计提供借鉴。 展开更多
关键词 线针轮行星传动机构 多齿啮合 压力角 传力特性
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基于谐波平衡法的摆线钢球行星传动等速输出机构非线性动态特性研究 被引量:6
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作者 杨荣刚 安子军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期153-158,共6页
为揭示摆线钢球行星传动等速输出机构的非线性动力学行为,建立考虑机构钢球数目、输入激励、啮合副啮合状态及啮合刚度的纯扭转强非线性动力学模型。将啮合副预紧函数表现为多项式的形式,将啮合副间隙函数表达为描述函数的形式,通过谐... 为揭示摆线钢球行星传动等速输出机构的非线性动力学行为,建立考虑机构钢球数目、输入激励、啮合副啮合状态及啮合刚度的纯扭转强非线性动力学模型。将啮合副预紧函数表现为多项式的形式,将啮合副间隙函数表达为描述函数的形式,通过谐波平衡法将微分方程组转化为非线性代数方程组,利用MATLAB进行求解,得到系统的基频稳态响应。通过改变钢球数、轴向压缩量与啮合刚度,分析参数变化对系统非线性特性的影响。结果表明,预紧系统只有两阶频率激发共振,系统非线性程度随钢球数、啮合刚度和预紧量的增加而减弱,预紧量是影响系统非线性程度的主要因素;间隙系统激发共振频率的阶数与钢球数目有关,幅频响应曲线出现典型非线性特征,出现单边冲击与双边冲击现象。基于多项式函数的谐波平衡法为深入研究摆线钢球行星传动系统的动态特性提供了一种有效方法。 展开更多
关键词 线钢球行星传动 等速输出机构 谐波平衡法 幅频特性 轴向预紧 线性振动
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摆线钢球行星传动机构设计与仿真分析 被引量:10
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作者 高东强 王伟 《陕西科技大学学报(自然科学版)》 2014年第6期139-144,150,共7页
根据摆线钢球行星传动的结构组成和传动原理,进行了二级摆线钢球减速器的结构设计,选定了减速器的基本结构设计参数,结构类型为Ⅰ型和Ⅲ型的并联组合.运用Pro/E对其主要零件进行了参数化建模,并完成了摆线钢球减速器各个零件的装配;运用... 根据摆线钢球行星传动的结构组成和传动原理,进行了二级摆线钢球减速器的结构设计,选定了减速器的基本结构设计参数,结构类型为Ⅰ型和Ⅲ型的并联组合.运用Pro/E对其主要零件进行了参数化建模,并完成了摆线钢球减速器各个零件的装配;运用Pro/E和ADAMS进行了三维模型的联合仿真分析,实现了减速器的动态仿真,得到了偏心盘和输出盘的角速度曲线.其分析结果与理论计算结果一致,以此来验证三维模型设计的正确性,以及二级摆线行星运动的准确性,这为该减速器样机的研制提供了依据. 展开更多
关键词 线钢球 行星传动 结构设计 参数化 ADAMS 联合仿真
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可实现活塞无侧压的内摆线传动机构建模与仿真 被引量:2
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作者 任少云 杜群贵 +1 位作者 占文锋 蔡开仕 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第3期49-52,共4页
根据内摆线形成原理,在一种S195柴油机结构基础上,利用实体设计Solidwirks软件,完成了行星齿轮内摆线传动机构实体模型设计,运用ADAMS建立了内摆线传动机构动力学仿真模型,并与传统曲柄-连杆机构运动特性仿真进行了对比。研究表明:行星... 根据内摆线形成原理,在一种S195柴油机结构基础上,利用实体设计Solidwirks软件,完成了行星齿轮内摆线传动机构实体模型设计,运用ADAMS建立了内摆线传动机构动力学仿真模型,并与传统曲柄-连杆机构运动特性仿真进行了对比。研究表明:行星齿轮内摆线传动实现了活塞简谐运动特性,基本消除了传统活塞侧压力的影响,大大减少了活塞机械摩擦损失,并改进了单缸柴油机NVH特性。在取代传统内燃机曲柄-连杆动力传动机构方面进行了有益探索,仿真分析结果为行星齿轮内摆线传动机构的工程应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 行星齿轮内摆线传动机构 动力学建模 活塞简谐运动特性
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摆线行星传动机构齿廓曲线的设计 被引量:2
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作者 张振林 张春丽 +1 位作者 王燕 李宗田 《机械设计》 CSCD 北大核心 2002年第5期47-49,共3页
阐述了固定中心轮和行星轮齿廓均为短幅外摆线等距曲线的摆线行星传动。其齿廓共轭 ,互为包络 ,且两齿廓均能范成加工。并给出了两齿廓方程和不根切条件。
关键词 线行星传动机械 齿廓曲线 线齿廓共轭 短幅外线 齿廓方程 不根切条件
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摆线针轮行星传动机构的设计参数对压力角的影响机理 被引量:4
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作者 纪姝婷 张跃明 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1032-1039,共8页
为了研究摆线针轮传动机构设计参数与压力角之间的关系,对摆线轮与针轮之间的压力角及其影响因素进行了分析.基于齿轮啮合原理,建立摆线轮齿廓的数学模型,根据摆线针轮传动机构的多齿啮合特点,推导了压力角的数学表达式,并仿真了特殊位... 为了研究摆线针轮传动机构设计参数与压力角之间的关系,对摆线轮与针轮之间的压力角及其影响因素进行了分析.基于齿轮啮合原理,建立摆线轮齿廓的数学模型,根据摆线针轮传动机构的多齿啮合特点,推导了压力角的数学表达式,并仿真了特殊位置处摆线轮与针轮之间的啮合关系.以工业机器人用RV减速器中的摆线针轮传动机构为例,应用VC++软件编程和AutoCAD软件仿真,详细论述了机构的偏心距、针轮分布圆半径以及针轮半径等机构设计参数对压力角的影响.通过对摆线轮与针轮不同啮合状态的仿真,揭示机构设计参数对压力角的影响机理.结果表明:偏心距对机构压力角的影响显著,针轮分布圆半径次之,而针轮半径的影响可以忽略不计.该研究为摆线针轮机构的参数设计和分析提供了理论依据. 展开更多
关键词 线针轮传动 压力角 齿轮啮合 线 RV减速器
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准摆线行星齿轮传动的滑动系数的研究
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作者 王永兴 管伯良 颜彦 《中国纺织大学学报》 CSCD 1999年第1期16-18,23,共4页
根据齿轮的啮合原理及传动中各速度矢量之间的几何关系,在理论上推导出了准摆线行星齿轮传动的啮合线方程及滑动系数的计算公式,以计算实例揭示了啮合过程中滑动系数的变化规律,为正确设计准摆线行星齿轮传动提供了理论依据.
关键词 线 啮合线 滑动系数 齿轮传动 行星齿轮传动
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摆线针轮行星传动机构的演化 被引量:1
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作者 徐宗曜 《机械设计》 CSCD 北大核心 1995年第8期42-43,共2页
摆线针轮行星传动机构的演化徐宗曜(桂林电子工业学院)摆线针轮行星减速器目前已得到普遍的应用,但在有关资料中对摆线针轮行星传动机构从机构学方面所述不多。下面将对摆线钉轮行星传动机构的演化、行星摆线齿轮的共轭齿廓、加工行... 摆线针轮行星传动机构的演化徐宗曜(桂林电子工业学院)摆线针轮行星减速器目前已得到普遍的应用,但在有关资料中对摆线针轮行星传动机构从机构学方面所述不多。下面将对摆线钉轮行星传动机构的演化、行星摆线齿轮的共轭齿廓、加工行星摆线齿轮的范成运动及加工机床等问... 展开更多
关键词 线 行星传动机构
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新型复合摆线外啮合圆柱齿轮副的传动特性分析 被引量:11
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作者 韩振华 石万凯 +1 位作者 肖洋轶 徐浪 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期10-19,131,共11页
基于传统摆线成形原理,提出了摆线成形的二连杆等效机构转化方法,得到了n+1连杆机构生成广义n阶摆线轨迹的运动规律,推导并建立了可用于齿轮传动的新型四阶复合摆线齿廓方程;基于微分几何及共轭啮合理论,推导了复合摆线齿廓的共轭齿廓... 基于传统摆线成形原理,提出了摆线成形的二连杆等效机构转化方法,得到了n+1连杆机构生成广义n阶摆线轨迹的运动规律,推导并建立了可用于齿轮传动的新型四阶复合摆线齿廓方程;基于微分几何及共轭啮合理论,推导了复合摆线齿廓的共轭齿廓方程,分析了该新型齿轮副的压力角、曲率、重合度、滑动率等啮合特性;进行了齿轮副三维实体模型的精确构建,并利用有限元法分析了该齿轮副的强度特性。研究表明:当齿高确定时,分度圆压力角由齿形调控系数f1控制;齿廓曲线是由凹凸弧组成的光滑曲线,且传动过程始终为凹凸齿面线接触啮合传动,理论上具有较高的接触疲劳强度;相对于渐开线齿轮,复合摆线齿轮副具有较高的重合度、极小的滑动率以及较高的弯曲强度和接触强度。最后,加工了齿轮副试验样件,并在FZG齿轮试验机上测试了不同工况下的传动效率,结果表明:复合摆线齿轮副的传动效率随加载扭矩在97.30%-99.00%范围内呈正相关变化,且高于同工况下的渐开线齿轮副,具有工程应用价值。 展开更多
关键词 复合线齿轮 齿轮传动 啮合原理 传动特性
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FA新型摆线针轮行星传动装置的反求设计 被引量:13
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作者 关天民 雷蕾 +2 位作者 孙英时 马英驹 张励忠 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期68-71,共4页
在对 FA系列摆线传动装置进行深入分析的基础上 ,对偏心方向、摆线轮修形方式、参数优选等技术难题进行研究 ,反求设计出 FA45 - 5 9机型样机 ,样机试验结果达到了设计要求。利用反求成果形成了适合国情的新 FA传动系列并编制相应工程软... 在对 FA系列摆线传动装置进行深入分析的基础上 ,对偏心方向、摆线轮修形方式、参数优选等技术难题进行研究 ,反求设计出 FA45 - 5 9机型样机 ,样机试验结果达到了设计要求。利用反求成果形成了适合国情的新 FA传动系列并编制相应工程软件 ,可以为工厂提供完整的 FA传动新系列产品的三维造型图。 展开更多
关键词 FA系列线针轮行星传动 反求设计 样机试验 三维造型 工程图软件
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基于空间啮合理论的摆线钢球行星传动根切研究 被引量:12
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作者 杨作梅 安子军 张鹏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期216-222,共7页
介绍了摆线钢球行星传动的结构组成和传动原理,提出了利用锥形铣刀包络内、外摆线封闭槽的数学模型,建立了摆线槽齿面的包络面方程。根据空间啮合理论推导出摆线槽齿面的根切界限函数,分析了根切界限函数随基本设计参数的变化规律。结... 介绍了摆线钢球行星传动的结构组成和传动原理,提出了利用锥形铣刀包络内、外摆线封闭槽的数学模型,建立了摆线槽齿面的包络面方程。根据空间啮合理论推导出摆线槽齿面的根切界限函数,分析了根切界限函数随基本设计参数的变化规律。结果表明,随着基本设计参数的变化,内、外摆线封闭槽齿面会按一定的先后顺序发生根切,并且总是内摆线槽内侧齿面最先根切,从而得到了不发生根切必须满足的不等式方程,并通过具体实例及计算机图形仿真进行验证。本研究为摆线钢球行星传动的设计制造提供了理论依据。 展开更多
关键词 空间啮合理论 线 钢球行星传动 封闭槽 根切
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复合摆线少齿差行星传动的啮合性能分析 被引量:6
16
作者 石万凯 徐浪 +1 位作者 韩振华 常帅 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期66-74,共9页
采用几何特性可调性强的复合摆线作为内齿廓,根据微分几何和齿轮啮合原理,按照少齿差运动规律,建立啮合方程以及共轭齿廓方程,并推导了齿轮副的啮合线、重合度、啮合界限、根切条件.分析了齿轮副诱导法曲率、压力角以及齿形调节系数对... 采用几何特性可调性强的复合摆线作为内齿廓,根据微分几何和齿轮啮合原理,按照少齿差运动规律,建立啮合方程以及共轭齿廓方程,并推导了齿轮副的啮合线、重合度、啮合界限、根切条件.分析了齿轮副诱导法曲率、压力角以及齿形调节系数对齿轮压力角的影响,设计并建立了齿轮副三维实体模型,进行了动力学仿真,模拟一定工况下齿轮副运动关系及传递效率.结果表明,复合摆线少齿差行星传动具有多齿啮合、传动压力角小、齿轮副诱导法曲率小、传动效率高等优良的啮合性能. 展开更多
关键词 复合线 少齿差 行星传动 啮合原理 啮合性能
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基于模糊理论的摆线钢球行星传动接触疲劳强度可靠性研究 被引量:15
17
作者 安子军 曲志刚 王广欣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第23期2010-2012,共3页
基于模糊理论和可靠性设计方法 ,建立了摆线钢球行星传动模糊可靠性数学模型 ,推导出其计算公式 ,并对该传动机构样机进行了接触疲劳强度的模糊可靠度计算。
关键词 模糊理论 线钢球行星传动 模糊可靠性 接触疲劳强度
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摆线齿锥齿轮齿面修形仿真及高阶传动误差设计 被引量:8
18
作者 聂少武 邓效忠 +2 位作者 苏建新 高振山 张华 《机械设计》 CSCD 北大核心 2013年第5期32-37,共6页
以全展成法加工的摆线齿锥齿轮为研究对象,以获得中部较平坦的高阶传动误差曲线为目标,提出了一种齿廓修形方法,即将刀廓曲线设计为四阶曲线,而不改变切齿过程中产形运动关系,在传统的机械摇台式机床上即可实现齿廓修形。利用优化算法... 以全展成法加工的摆线齿锥齿轮为研究对象,以获得中部较平坦的高阶传动误差曲线为目标,提出了一种齿廓修形方法,即将刀廓曲线设计为四阶曲线,而不改变切齿过程中产形运动关系,在传统的机械摇台式机床上即可实现齿廓修形。利用优化算法对修形齿面进行了数值计算,并进行了齿面修形数值仿真。在建立摆线齿锥齿轮啮合数学模型的基础上,对修形齿面进行了齿面接触分析。算例分析表明,通过合理选取各阶修形系数可以获得高阶传动误差曲线和所需的齿面接触印痕。与传统的抛物线形状传动误差相比,高阶传动误差曲线幅值小,转换点处两切线夹角大,能有效减少齿轮副在轻载运行下的振动和冲击、降低噪声。 展开更多
关键词 线齿锥齿轮 齿面修形仿真 啮合接触分析 高阶传动误差
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拉维娜行星齿轮机构的运动分析和传动效率计算 被引量:11
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作者 公彦军 赵韩 +1 位作者 黄康 陈奇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2010年第9期9-11,共3页
文章以四档拉维娜行星齿轮机构自动变速器为研究对象,通过不同换挡执行元件的组合,得到了它各档的运动规律和各个工作元件之间的运动关系,然后通过运用单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式列线性方程组求解出了其各档的传动比,同... 文章以四档拉维娜行星齿轮机构自动变速器为研究对象,通过不同换挡执行元件的组合,得到了它各档的运动规律和各个工作元件之间的运动关系,然后通过运用单排行星齿轮机构一般运动规律的特性方程式列线性方程组求解出了其各档的传动比,同时采用啮合功率法(间接功率法)得到了其各档的传动效率。通过该方法计算出的传动比和传动效率均符合车用变速器的要求,从而得到了一种针对拉维娜行星齿轮机构的新的分析方法。 展开更多
关键词 拉维娜行星齿轮机构 自动变速器 传动 效率 啮合功率法
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摆线钢球行星传动动力学建模与固有特性分析 被引量:17
20
作者 张鹏 安子军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期157-162,共6页
首先根据摆线钢球行星传动的受力状态,计入各啮合副之间的载荷分布及其变化规律,建立了摆线钢球行星传动系统的平移—扭转耦合动力学模型;然后通过分析各构件间的相对位移关系,推导出了系统动力学方程,进而通过求解其特征值得到相应派... 首先根据摆线钢球行星传动的受力状态,计入各啮合副之间的载荷分布及其变化规律,建立了摆线钢球行星传动系统的平移—扭转耦合动力学模型;然后通过分析各构件间的相对位移关系,推导出了系统动力学方程,进而通过求解其特征值得到相应派生系统的各阶固有频率和主振型,从而揭示了系统的固有特性;最后分析了摆线钢球行星传动的主要结构参数对固有频率的影响。 展开更多
关键词 行星传动 线 钢球 动力学模型 固有频率
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