一、重合度对直齿行星齿轮传动的影响（论文文献综述）
龚明针[1]（2021）在《多模数渐开线直齿轮副应力特性分析》文中研究说明多模数齿轮副是主动轮的模数、分度圆压力角与从动轮的模数、分度圆压力角不相等的齿轮副,除具有同模数渐开线齿轮的特点外,其啮合特性和啮合参数还具有自身的特点,这些特点与齿轮的传动性能和承载能力密切相关。其齿面接触应力特性和齿根应力特性目前尚不清楚。因此,本文主要对多模数齿轮副应力特性进行了研究。（1）根据主从动轮啮合节点所在圆上的齿厚和齿槽宽度相等,推导了多模数齿轮副啮合角计算公式,给出了多模数齿轮副实际中心距、齿顶高降低系数和重合度等啮合参数计算公式。（2）为得到多模数齿轮副接触应力沿啮合线的变化规律,引入了齿廓参数和最小弹性势能载荷分配模型,基于Hertz理论进行推导,提出了多模数齿轮副的接触应力方程。分析了模数比对多模数齿轮副齿廓接触应力的影响,研究结果发现,增大模数比会使得沿啮合线上的接触应力曲线下移,通过改变模数比可以使多模数齿轮副的啮合节点位于双齿啮合区;基于指数构造函数法推导了多模数齿轮副的接触系数,建立了多模数齿轮副分形接触模型,分析了模数比对多模数齿轮副分形预测结果的影响,结果表明,随模数比增大,多模数齿轮副单齿啮合内、外和啮合节点在同负荷下的实际接触面积增加,从而降低了接触应力。（3）在齿条刀具与被加工齿轮的基节相等的条件下,利用共轭齿廓原理提供的知识,推导了多模数齿轮的齿形方程。依据齿根齿形方程建立了多模数齿轮副齿根应力计算的折截面解析模型和平截面解析模型,分析了模数比对多模数齿轮副齿根应力的影响,获得了多模数齿轮齿根过渡曲线上的齿根应力分布规律。发现从动轮的齿根应力朝着模数比增大的方向减小,主动轮的齿根应力朝着模数比增大的方向增大。对比分析平截面计算结果和折截面计算结果,结果表明平截面计算结果相对保守。（4）为验证多模数齿轮副应力规律的理论计算结果的合理性,本文根据“混合参数化方法”建立了基于齿形准确计算的多模数齿轮副三维模型,并借助有限元分析平台ANSYS Workbench进行了多模数齿轮副有限元模型的求解。结果表明,相同啮合位置和前处理设置下,不同模数比齿轮副应力值的有限元分析结果变化规律与理论计算结果基本一致,验证了理论计算的正确性。图[43]表[8]参[108]
刘续壮[2]（2021）在《基于KISSsoft行星齿轮的修形与有限元分析》文中提出行星齿轮作为一种传动比大、承载能力强、传动效率高的机械传动形式,被广泛应用于机械传动领域,但是由于存在设计、制造和安装等误差,使行星齿轮传动性能受到一定影响。本文利用KISSsoft和ANSYS软件对某新型长冲程抽油机减速器中2K-H型行星齿轮传动系统进行设计与仿真分析,对轮齿啮合副进行齿廓和齿向联合修形和优化。利用KISSsoft对长冲程抽油机减速器中2K-H型行星齿轮传动系统参数进行离散化处理和结构参数设计,构建了行星齿轮传动系统模型,齿面滑动率的计算值均在（-1,1）之间,符合设计要求,经过齿形线检测啮合轮齿不发生干涉和卡死现象。通过轮齿强度计算和啮合性能分析得出修形前太阳轮齿面安全系数0.9582小于许用安全系数1,太阳轮-行星轮啮合副接触温度分布不均匀,热量和应力分布偏向轮齿一端,传动中偏载现象严重。为解决上述问题,对太阳轮-行星轮啮合副进行齿廓和齿向联合修形,修形后仿真计算分析结果表明,修形后齿轮安全系数均满足许用安全系数,接触温度下降10°C左右,传动误差减小了0.7698μm,热量产生减小了162J/mm,接触应力减小了357.635N/mm2,且分布都更加均匀,齿面偏载得到了有效消除。最后利用ANSYS对修形前后的行星轮系进行了模态分析,计算分析结果得出修形后轮系整体振动形变量下降了近2%-3%。论文基于KISSsoft和ANSYS对行星齿轮传动系统进行优化设计和仿真,对轮齿啮合副进行修形和优化,有效的降低了振动和噪音,改善了齿轮系统的传动性能,提高了传动系统的平稳性。研究结论为提高行星齿轮传动性能和传动稳定性具有一定的理论和工程应用价值。
杨锐[3]（2021）在《齿轮非线性动态特性分析及裂纹故障诊断研究》文中进行了进一步梳理齿轮传动作为机械传动的主要形式之一,其具有传递功率恒定、承载能力强、传动效率高、服务寿命长、工作可靠性优异、结构紧凑等优点,因而广泛的应用于各种机械设备和工业生产中。然而,齿轮本身的结构复杂,其经常处于高速重载等恶劣的工作环境下,这就大大增加了齿轮及齿轮箱发生故障和损坏的概率,从而直接影响到设备的安全运行。针对齿轮系统的故障机理和诊断关键技术开展研究工作,可以为齿轮的故障诊断与检测提供理论依据,就能够及早的发现齿轮故障并实时追踪其发展情况,从而有效避免严重事故的发生,具有重要的学术意义和工程实用价值。本文分别以直齿轮副和行星齿轮组为研究对象,开展了齿轮啮合动态激励的研究,在考虑了轮齿和轮体弹性变形的基础上,建立了健康齿轮和裂纹故障齿轮的啮合刚度模型,讨论了多自由度系统在刚度激励作用下的动态响应,本文的主要研究内容安排如下:（1）在传统的势能法的基础上,考虑了圆角基体和齿轮孔的形变对齿轮啮合刚度的影响,提出了一种改进的势能法来计算齿轮副的时变啮合刚度,并通过有限元模型验证了其正确有效性。根据改进的模型,研究了不同设计参数和激励对直齿圆柱齿轮副系统动力学的影响。（2）根据齿轮的齿廓特征和结构特性,以齿数42为边界条件,推导了健康行星齿轮副改进啮合刚度计算模型,得到了外外啮合及内外啮合齿轮副的刚度计算方法,进而分析推导了含裂纹情况下的故障齿轮刚度解析式,研究了不同裂纹扩展深度和裂纹扩展角度对行星齿轮啮合刚度的影响。（3）基于动力学方法建立了多自由度行星齿轮系统的动力学模型,研究了太阳轮齿根裂纹对行星齿轮系统振动特性的影响,分析了齿根裂纹在时域和频域中的故障特征表现。通过对原始信号中正常齿轮振动信号的剔除,可以得到有效反映故障的残余信号,然后利用多种统计指标来表征残余信号的相对变化范围,从而能够有效地反映裂纹演化的各个阶段,依次对齿轮故障进行监测和诊断。（4）依托于GDS齿轮箱试验台,开展了平行轴齿轮箱的振动响应特性分析。研究了输入转速和传递路径对齿轮箱振动特性的影响,分别采集了不同转速下和多个测试轴承点处的振动信号数据,并通过对试验数据的处理得到一般性的齿轮副振动特性规律。
菅光霄[4]（2021）在《基于动力学理论的齿轮弹流润滑研究》文中提出齿轮的润滑特性和动力学性能在很大程度上决定了其效率和服役寿命。对于高速重载的齿轮传动系统,惯性力、阻尼和刚度的动态激励作用对其传动特性有显着影响,需要同时考虑振动与润滑两个方面,必须进行动力学与弹流润滑的耦合研究。本文研究对象为航空用齿轮传动系统,首先进行振动与接触冲击耦合作用下齿轮系统的弹流润滑研究。基于齿轮啮合刚度的动态激励作用并以动力学理论为研究基础,建立了考虑齿面摩擦的动力学模型,并在考虑动载荷的同时,研究主动齿轮在某一瞬时由于转速突变导致的接触冲击（碰撞）现象,对比不同接触冲击位置和冲击转速对动载荷的影响,分析动载荷与平稳载荷作用下渐开线直齿轮的润滑特性。进行不同载荷和转速作用下齿轮系统动力学与弹流润滑耦合研究。基于齿轮啮合刚度的动态激励作用以及动力学理论,建立了齿轮系统动力学模型、润滑模型与油膜刚度模型,进行齿面润滑与齿轮系统动力学的耦合研究,分析不同使役条件下齿面的摩擦学特性（成膜厚度、压力和温升比等）、油膜刚度以及齿面油膜润滑对齿轮系统动载荷特性的影响。进行热条件下变位齿轮系统动力学与齿面润滑的耦合研究。考虑不同齿轮传动类型和变位系数的影响,基于齿轮副啮合刚度的动态激励作用以及动力学理论,建立了考虑齿面润滑效应的动力学模型,进行齿面润滑与齿轮系统动力学的耦合研究,分析动载荷作用下齿面的润滑特性以及齿面油膜润滑对齿轮系统动载荷特性的影响。进行齿轮系统动力学与磁流体润滑耦合研究。考虑无磁场条件下不同磁流体基载液以及有磁场条件下不同磁感应强度的影响,基于齿轮啮合刚度在时域内的动态激励作用以及齿轮系统动力学理论,建立齿轮磁流体润滑模型与动力学模型,分析不同磁流体基载液、磁感应强度对磁流体黏度、油膜刚度、动载荷分布以及齿面润滑特性的影响。
孙秀全[5]（2021）在《考虑齿面磨损的多间隙耦合下的斜齿轮动态特性研究》文中研究指明斜齿轮因其传动平稳、重合度大、承载能力高等优点被广泛的应用在高速重载传动中。随着对传动系统可靠性日趋严格的要求,斜齿轮的啮合特性、传动效率及疲劳寿命等问题成为了齿轮研究中的热点和重点。在长时间的运行和较高的滑滚比等条件下,啮合齿面会产生瞬时高温,导致润滑油粘度大幅降低,油膜厚度显着减小,进而导致润滑不良和齿面磨损。齿轮磨损会显着降低传动系统的运行效率,导致传动系统的振动响应的恶化。多数研究将磨损对齿轮动态特性的影响看作是啮合刚度的降低,且没有对磨损如何影响齿轮的振动响应做进一步研究与阐述。然而,齿面磨损对啮合刚度的影响是十分有限的,且理论上啮合刚度的降低通常会导致动态响应的降低,这与试验观测到的磨损引起的齿轮振动恶化现象不符,而磨损引起的齿轮啮合位置的改变往往被学者忽略。磨损会导致齿侧间隙的改变,进而引起轮齿啮合冲击响应的恶化。在磨损和多间隙的作用下,齿轮传动系统表现出了强烈的非线性特性,加之斜齿轮的时变啮合特性,导致磨损和多间隙对斜齿轮振动特性影响的研究相对较少。为了弥补这一差距,本文充分考虑了混合润滑状态下的齿面磨损状态,建立了包含由磨损引起的啮合冲击、齿侧间隙和轴承间隙等因素的斜齿轮动力学模型,对磨损导致的齿轮振动响应的变化进行了全面分析,以达到对齿轮磨损和间隙变化进行早期诊断和检测的目的。本文首先对斜齿轮的时变啮合特性进行了分析,提出了斜齿轮时变动态激励的计算方法。然后通过对齿轮润滑状态的分析,建立了混合润滑状态下的斜齿轮磨损模型,并对不同运行条件下的齿面磨损分布进行了研究,该模型充分考虑了混合润滑状态下的微凸体接触、润滑油膜状态及齿面温升对磨损的影响。然后,根据斜齿轮的传动特性和磨损引起的齿侧间隙变化,建立了斜齿轮啮合冲击计算模型,并将冲击激励带入斜齿轮十八自由度动力学模型进行动态仿真分析。该模型考虑了磨损、轴承间隙和齿侧间隙的变化对啮合刚度、轮齿啮合位置和冲击激励的影响,通过该动力学模型,分别对齿轮在不同轴承间隙和不同磨损量的情况下进行了数值仿真分析,获得了齿轮的振动响应特性。同时,进行了不同轴承间隙和齿轮疲劳磨损试验以验证模型的可靠性,最后采用时域同步平均分析方法对采集的振动和噪声信号进行数据分析和处理,揭示了齿轮振动响应和啮合状态随磨损和间隙变化的规律。斜齿轮磨损数值仿真结果表明,齿轮磨损主要发生在齿根部位,小齿轮因其循环圈数较多,运行850小时后的齿根最大磨损量可达25.5μm,这是由齿根处的滑滚比较大,齿面温升较高,摩擦表面润滑状态差,导致磨损加剧。与传统的Archard磨损模型相比,混合润滑状态下的磨损模型得出的磨损量明显降低,约相差4个数量级,其齿面磨损深度随着齿面载荷的改变呈现不均匀分布。通过对齿轮啮合状态的分析可知,磨损会导致齿侧间隙增大和轮齿啮合冲击的升高,同时加剧了齿轮的动态传递误差,使动态啮合力升高。对磨损引起的冲击激励仿真分析可知,磨损导致啮合力的升高,进而导致齿轮啮合频率及其谐波幅值的升高。该特征和变化可以为齿轮的磨损监测提供可靠的理论依据。通过对不同轴承间隙下的齿轮动力学特性进行数值仿真和试验研究发现,轴承间隙的增加会导致齿轮径向位移的增大,进而导致齿轮的中心距增加,齿轮啮合角增大,齿轮啮合刚度逐渐降低;而轴承间隙的增大会导致齿侧间隙的增加,进而导致轮齿啮合冲击加剧。对齿轮的振动频谱分析可知,间隙增大导致齿轮啮合频率及其谐波的幅值逐渐升高,该特征可以有效的反应间隙对齿轮振动响应的影响。试验分析发现轴承间隙的过大会导致齿轮振动恶化,而间隙过小同样会导致齿轮振动响应的恶化,主要是因为过小的间隙导致轴承滚动件间发生摩擦导致的。对不同磨损深度下的齿轮进行了动力学仿真研究。首先,研究了磨损导致的轮齿啮合角、接触载荷及冲击力等啮合参数的变化。然后,通过动力学模型进行了齿轮振动响应分析。结果表明,磨损导致齿间啮合冲击加剧,进而导致齿轮啮合频率及其谐波幅值的升高。此外,进行了齿轮疲劳磨损试验研究,并采用时域同步平均方法对采集的振动和噪声信号进行降噪处理。通过对齿轮箱的振动信号分析可知,低速级齿轮由于转速低、润滑不良,导致齿轮发生磨损,进而导致啮合频率及其谐波的幅值、边频幅值呈现逐渐上升的趋势,该变化表征齿轮箱的振动特性随着磨损的加剧逐步恶化。试验结果验证了模型的可靠性,同时也表明了对齿轮振动和噪声信号进行合理的分析和处理,可以表征齿轮的磨损进程,进而达到对其进行早期磨损监测和诊断的目的。
刘志强[6]（2021）在《TBM行星减速器轮系效率损失建模及其最小化方法研究》文中研究指明全断面硬岩隧道掘进机（Full face hard rock tunnel boring machine,TBM）是集机、电、液一体化的专用隧道掘进工程装备,广泛应用于岩石地层开挖。但在实际施工中发现其动力损耗严重,致使其工作环境温度高、治理困难。典型的掘进机传动系统由多组行星轮系及多级定轴轮系构成,传动路径复杂。且在渐开线齿轮传动过程中,齿轮副啮合效率占很大比例,故啮合传动效率损失的减小,或是减少其传动动力损耗有效途径。本文以TBM行星减速器轮系为研究对象,研究其效率损失模型的建立方法,并在此基础上以其效率损失最小化为目标进行参数优化设计,以实现节能施工的工程目标。针对如何精确计算齿轮啮合传动效率问题,提出了当量滑动率（Δζe）概念。并根据瞬时效率,建立了啮合效率损失（Δη=1-η）的精确理论模型,得到了摩擦系数（μ）与当量滑动率的乘积,与啮合效率损失间的等量关系（Δη=μΔζe）。并给出了多个内、外齿轮传动以及变位齿轮传动啮合效率损失计算实例,将所述算法的部分结果与瞬时效率积分法或损失效率近似计算法对比,结果表明:所建立的啮合效率损失理论模型科学,无原理性偏差;所导出的啮合效率损失及当量滑动率两个等量关系式型式简洁,所述的算法正确、计算精准。针对TBM主切削系统施工过程中动力损耗严重的工程实况,以节能为设计目标,对普遍使用的双级2K-H型TBM行星减速器轮系进行效率优化设计。应用自行建立的齿轮啮合效率损失计算式,结合反转法建立2K-H行星轮系效率损失模型,在此基础上得双级2K-H型TBM行星减速器轮系效率损失模型。以该轮系为设计实例,分析2K-H行星轮系设计过程中的限制及约束条件,并进行了分类和简化。在此基础上建立其在满足配齿、重合度条件、齿厚条件、根切条件、干涉条件等约束条件下的效率最高、相对滑动最小目标函数下的数学模型,并对其齿数及变位系数进行两阶段优化。采用自行开发的软件对优化结果的干涉进行验证,结果表明:TBM行星减速器在满足配齿及变位系数等约束条件下,通过两阶段优化,使其效率损失相对减小4%—6%。能量节约总量相当可观。并减小了齿面间的相对滑动,在一定程度进一步提升齿轮的工作性能。针对少齿差行星减速器传动比大,传动效率损失大的特点,提出采用少齿差结构作为TBM推进结构的主减速器。提出四种可供选择的基本构型,采用反转法分析其传动比及啮合效率,考虑其齿数组合满足传动比误差,参考上一章内啮合的设计方法对其进行优化设计。结果表明:使其效率损失相对减小50%。结构尺寸相对减少15%,优化效果显着,对TBM减速机机构创新有重要参考意义。
陈思宇[7]（2021）在《直齿锥齿轮啮合刚度计算与加载接触分析》文中指出齿轮啮合过程中,内部的非线性激励是导致齿轮早期失效的重要因素之一,其内部非线性激励建模和计算方法是研究高精密齿轮传动系统不可或缺的理论基础。内部激励主要包括:刚度激励、误差激励和啮合冲击激励。其中刚度激励是由随啮合周期变化的时变啮合刚度产生,正是由于其时变性,导致了齿轮传动系统参数振动状态。因此,啮合刚度的计算方法研究及齿轮动力学分析对齿轮传动系统的优化设计具有重要的意义和工程价值。直齿锥齿轮在车辆差速器、机床等工业领域内的传动装置中被广泛应用。故本文以直齿锥齿轮为研究对象,对其进行啮合刚度的计算与加载接触分析。但是直齿锥齿轮由于其齿形的特殊性,利用传统的材料力学法要准确快速计算其啮合刚度较为困难,更无法准确获得修形后的直齿锥齿轮啮合刚度。因此建立精确的直齿锥齿轮和修形直齿锥齿轮时变啮合刚度解析模型是解决问题的关键。本论文针对直齿锥齿轮的啮合刚度计算问题,基于当量齿形和“微元”的思想,结合能量等效、变形协调原理,提出了“当量直齿圆柱齿轮”与“累计积分”两种啮合刚度解析新模型和新方法;针对修形直齿锥齿轮啮合刚度计算尚无精确算法的问题,结合齿轮啮合原理、赫兹接触理论,并从能量等效与变形协调原理出发,提出了修形直齿锥齿轮啮合刚度精确计算模型与新算法。主要研究工作包括:1.针对直齿圆锥齿轮单齿啮合刚度的计算问题,考虑到轮齿沿齿长方向上不同截面处齿廓不等值,故为了合理的简化齿形,综合运用了当量齿形和“微元思想”以及能量等效原理,分别提出了基于当量直齿圆柱齿轮和基于微元思想的两种单齿啮合刚度解析模型。2.针对直齿锥齿轮的综合啮合刚度计算问题,在单齿啮合刚度的基础上,基于变形协调原理,通过补充变形协调方程进一步导出了直齿锥齿轮综合啮合刚度解析计算模型。3.针对修形后直齿锥齿轮单齿啮合刚度的计算问题,提出了一种快速解析计算方法。首先根据齿面离散数据点,利用B-Spline曲面构造方法得到齿面方程;然后基于齿接触分析,利用齿轮啮合原理求解整个齿面的接触迹线;再结合赫兹接触理论以及能量等效的原理,提出了单齿啮合刚度解析计算模型。4.针对修形直齿锥齿轮的综合啮合刚度计算问题,在单齿啮合刚度的基础上,基于变形协调的原理,通过补充变形协调方程进一步提出了修形直齿锥齿轮时变啮合刚度解析计算模型。5.运用三维软件对直齿锥齿轮和修形直齿锥齿轮进行三维模型的构建,并利用网格划分软件对其进行网格划分,最后运用有限元分析软件对其进行分析,并提取出单齿啮合刚度曲线与综合啮合刚度曲线,并以其结果为标准,验证本文解析算法的有效性。对比计算结果表明,文中方法可以有效地构建标准直齿锥齿与修形直齿锥齿轮啮合刚度计算模型。
豆晨晨[8]（2021）在《斜齿非圆齿轮动力学分析及承载能力研究》文中认为非圆齿轮主要用来实现两机构间的变速比传动。相对于凸轮以及连杆等变速机构来说传动平稳、精度高,因此相对于这些传统的变速机构来说具有独特的优点。斜齿非圆齿轮结合了直齿非圆齿轮和斜齿圆柱齿轮的优点,具有传动平稳、承载能力强等优点。但由于其设计复杂、加工制造困难等因素的影响,因此制约了其在生活中的发展。近年来随着非圆齿轮在传动方向的不断发展,轮齿的动力学特性以及承载能力评估已成为其发展应用所要面临的主要问题之一。鉴于此,本课题针对斜齿非圆齿轮的动力学特性以及承载能力进行了展开研究。（1）基于齿轮啮合原理,介绍了斜齿非圆齿轮基本原理以及节曲线封闭条件,推导了斜齿非圆齿轮齿廓综合曲率半径、接触线长度计算公式以及齿顶、齿根曲线方程,并依据螺旋齿轮副啮合原理以及展成法理论,建立轮齿空间啮合坐标系,推导出了斜齿非圆齿轮的齿面参数方程。（2）基于ADAMS虚拟仿真分析软件建立斜齿非圆齿轮副动力学模型,分别探究不同螺旋角下斜齿非圆齿轮质心位移、动态啮合力的变化规律,考虑加工制造以及安装误差对斜齿非圆齿轮轮齿动力学特性带来的的影响,研究了中心距误差与实际中心距、传动比、压力角、齿廓综合曲率半径以及动态啮合力的关系,并探究了在不同工况（负载、转速、摩擦系数）下斜齿非圆齿轮动态啮合力的变化规律。（3）提出了一种常规化的斜齿非圆齿轮承载能力计算方法,并对齿轮进行了受力分析,探究了基本参数对径向力、圆周力以及轴向力的影响规律,并推导斜齿非圆齿轮瞬时当量齿数的计算方法以及应力校正系数与齿形系数的计算公式,得到了斜齿非圆齿轮传动齿面接触应力和齿根弯曲应力的变化规律,探讨了基本结构参数对轮齿承载能力对的影响规律。（4）基于Workbench建立了斜齿非圆齿轮有限元仿真虚拟模型,基于五轴数控加工中心加工出了斜齿非圆齿轮副实体模型,并搭建了斜齿非圆齿轮研究试验平台,最后将有限元仿真数据、试验数据以及理论计算数据进行比较,验证斜齿非圆齿轮承载能力评定公式的正确性。并探究了斜齿非圆齿轮分别在恒转速不同负载转矩下以及恒转矩不同转速条件下斜齿非圆齿轮减速器的振动波动情况,为斜齿非圆齿轮减速器在后续优化设计过程中达到减振、降噪提供试验依据。通过对以上内容的研究,为斜齿非圆齿轮动力学特性的研究以及轮齿承载能力的评估提供了理论依据,为后续轮齿的优化设计以及工业应用提供参考依据。
刘延平[9]（2020）在《人字齿行星齿轮传动系统动力学特性研究》文中研究指明人字齿行星齿轮传动因其结构紧凑、承载能力强、传动平稳等优点,被广泛应用于航空、舰船和汽车等高速重载的场合。然而,由于其结构复杂、性能影响因素众多,在应用中仍面临诸多技术难点亟待解决。本文针对人字齿行星齿轮传动系统的振动和噪声控制问题,进行了静力学接触分析和动力学响应预测的研究,以期完善基础理论并推动实际应用。为提高齿面接触分析精度,在利用范成法得到齿廓方程的基础上,直接由节点至单元生成三维斜齿轮有限元模型。提出了六面体网格分级剖分方法,对接触区域内的网格进行了局部细化,并将插值齿面节点向理论齿面映射,实现了三维斜齿轮有限元精细化建模,为系统动力学参数计算奠定了基础。将齿面接触分析和精细化有限元建模相结合,解决了修形齿面接触分析中的刚体位移导致的收敛问题,实现了含误差和修形的高精度齿轮有限元接触分析参数化建模,以探索齿面微观修形优化和啮合刚度计算等接触分析问题。以传动误差最小为目标进行了齿面修形优化,确定了齿面修形参数。分析了齿面修形对齿轮接触分析结果的影响,得到了修形齿轮的传动误差和时变啮合刚度,为动力学分析提供了准确可靠的激励参数。为了对系统动力学特性进行分析,根据人字齿行星齿轮传动的结构和受力特点,考虑每个构件6个方向的自由度,建立了弯-扭-轴-摆耦合时变非线性动力学模型。该模型计入了时变啮合刚度、啮合阻尼、传动误差、支撑刚度、陀螺效应和齿侧间隙,并考虑了啮合相位、偏心误差、齿形误差、齿廓修形、交错角和交错角误差等内外参数激励的影响,更贴近工程实际。通过对人字齿行星齿轮传动系统的固有特性及其参数敏感性的研究,预测了系统的固有频率和模态振型,并将其归纳为扭转振动模式、摆动振动模式、轴向振动模式和内齿圈振动模式。固有特性的参数敏感性分析发现,随着轴承支撑刚度和啮合刚度增加,系统固有频率升高,不同阶次固有频率的模态跃迁点呈现出分组现象,根据模态跃迁规律给出了轴承支撑刚度选择范围的建议,并揭示了陀螺效应使系统低阶固有频率降低的现象。对影响系统动态响应特性的设计参数和制造误差等进行了参数敏感性分析。结果表明,随着制造误差的增大,系统受载不平衡性逐渐增大,齿面啮合力激增,而齿面修形可以有效改善齿轮的啮合性能,降低系统振动。对含误差的人字齿行星齿轮传动系统浮动均载特性分析表明,太阳轮全浮动、行星轮轴向浮动的安装方式,有利于补偿系统误差引起的载荷不平衡。为验证系统动力学理论模型的准确性,搭建了人字齿轮行星传动系统动力学特性验证平台。将三轴振动加速度计直接安装到活动构件上,通过多级滑环防缠绕设计实现了振动数据实时传输。开发了基于Labview的多通道数据同步采集系统,实现了数据的同步时钟采样。通过与理论仿真模型的对比分析,验证了动力学模型的准确性。本文将齿轮接触分析和精细化有限元模型结合,探索了变啮合刚度计算和齿面微观修形优化问题。建立了人字齿行星齿轮系统时变非线性动力学模型,考虑了设计参数和制造误差的影响,对系统动力学特性进行了理论分析和实验探索,研究结果完善了人字齿行星齿轮系统动力学分析理论,具有重要的理论意义和工程实用价值。
田宏炜[10]（2020）在《计入全结构柔性的行星齿轮传动系统动力学建模与分析》文中进行了进一步梳理相比于传统平行轴齿轮传动,行星齿轮传动具有传动比大、结构紧凑、功率密度高和工作平稳等优点,在有限的安装空间、大动力和高速等传动场合具有明显的优势,被广泛应用于航空、船舶、风电、冶金和矿山等多个领域。行星齿轮传动系统的振动噪声问题一直是各相关领域极为关注的热点,因此,建立准确的行星齿轮动力学模型,对于实现低噪声和高可靠性的齿轮传动装置具有重要的理论意义和工程价值。本文建立了斜齿轮副啮合刚度的接触分析模型,基于切片法和能量法,计算了内外啮合齿轮副的啮合刚度,研究了齿轮参数对啮合刚度的影响规律。分别考虑不同内孔直径、螺旋角、齿顶高系数和顶隙系数在一个啮合周期内对内啮合和外啮合刚度的影响,并分析了刚度波动的变化规律。在齿轮副啮合刚度分析模型的基础上,提出了一种包括轴系、内齿圈和行星架等结构柔性的行星齿轮系统柔性化动力学建模方法,重点研究了内齿圈离散形成的齿圈单元,通过法向啮合力引起的变形与内啮合单元耦合,计入了齿圈柔性。本文针对提出的全柔性化模型,分别建立集中质量模型和全柔性化模型,通过傅立叶级数法求解了集中质量模型和全柔性化模型的固有特性与动态响应,发现相比集中质量模型,全柔性化模型引入了许多高阶固有频率,同时系统的振型变得更加复杂多样。通过单独分析轴系柔性化、齿圈柔性化和行星架柔性化对动态响应的影响,发现齿圈柔性化对共振频率的影响最大。
二、重合度对直齿行星齿轮传动的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、重合度对直齿行星齿轮传动的影响（论文提纲范文）
（1）多模数渐开线直齿轮副应力特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿面接触应力研究现状 |
| 1.2.2 齿根弯曲应力研究现状 |
| 1.3 多模数齿轮副研究现状 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 2 多模数渐开线直齿轮副参数计算 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 多模数齿轮副参数计算 |
| 2.2.1 多模数渐开线直齿轮副正确啮合条件 |
| 2.2.2 多模数渐开线直齿轮副主要啮合参数计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 多模数齿轮副齿面接触应力分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 多模数齿轮副HERTZ接触模型 |
| 3.2.1 HERTZ接触理论模型 |
| 3.2.2 齿廓参数 |
| 3.2.3 基于最小弹性势能的多模数齿轮副载荷分配 |
| 3.2.4 多模数齿轮副接触应力方程推导 |
| 3.3 多模数齿轮副分形接触模型 |
| 3.3.1 分形接触模型及其在接触问题中的运用 |
| 3.3.2 渐开线直齿轮副分形接触模型 |
| 3.3.3 多模数齿轮副分形接触系数推导 |
| 3.4 多模数齿轮副Hertz接触应力分析 |
| 3.4.1 算例参数 |
| 3.4.2 沿齿廓接触点的载荷分配和典型接触应力历程 |
| 3.4.3 多模数齿轮副综合曲率分析 |
| 3.4.4 多模数齿轮副啮合节点位置分析 |
| 3.4.5 模数比对齿面接触应力的影响 |
| 3.4.6 单齿啮合区内、外点和啮合节点接触应力分析 |
| 3.5 多模数齿轮副分形接触分析 |
| 3.5.1 多模数齿轮副分形接触系数分析 |
| 3.5.2 模数比对模型预测结果的影响 |
| 3.5.3 赫兹模型与分形模型的接触应力对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 多模数齿轮副齿根应力分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 齿轮齿廓曲线 |
| 4.2.1 多模数齿轮副齿形方程 |
| 4.2.2 多模数齿轮齿根曲线方程推导 |
| 4.2.3 多模数齿轮渐开线曲线方程 |
| 4.3 基于齿根曲线的齿根应力模型的建立 |
| 4.3.1 经典齿根应力计算模型 |
| 4.3.2 齿根应力计算折截面模型 |
| 4.5 几何量计算 |
| 4.5.1 切线角、CD线段及齿根过渡曲线曲率的计算 |
| 4.5.2 齿顶的弯曲力臂、危险截面齿厚及载荷角计算 |
| 4.5.3 单齿啮合上界点的弯曲力臂、危险截面齿厚及载荷角计算 |
| 4.6 多模数齿轮副齿根应力分析 |
| 4.6.1 平截面法齿根应力历程分析 |
| 4.6.2 折截面法齿根应力历程分析 |
| 4.6.3 平截面法与折截面法的齿根峰值应力对比分析 |
| 4.6.4 加载位置对齿根峰值应力的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 多模数齿轮副三维实体建模及仿真计算 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多模数齿轮副廓线分析 |
| 5.2.1 多模数齿轮副齿廓修正计算 |
| 5.2.2 多模数齿轮副齿廓生成 |
| 5.3 结合MATLAB和SOLIDWORKS的混合参数化建模 |
| 5.3.1 齿轮副建模难点分析 |
| 5.3.2 多模数齿轮副建模 |
| 5.4 多模数齿轮副应力的有限元分析 |
| 5.4.1 网格划分 |
| 5.4.2 多模数齿轮副接触应力和齿根应力有限元分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 主要工作与结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（2）基于KISSsoft行星齿轮的修形与有限元分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 行星齿轮及其修形国内外研究现状 |
| 1.2.2 行星齿轮有限元仿真国内外研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 1.4 研究意义和技术路线 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 行星齿轮轮系参数设计分析与建模 |
| 2.1 KISSsoft软件介绍与修形实例 |
| 2.1.1 专业齿轮设计分析软件KISSsoft简介 |
| 2.1.2 基于KISSsoft钻井平台减速器的齿轮修形实例 |
| 2.2 行星齿轮配齿基本约束条件 |
| 2.2.1 传动比条件 |
| 2.2.2 同心条件 |
| 2.2.3 邻接条件 |
| 2.2.4 安装条件 |
| 2.3 轮系基本参数的确定 |
| 2.3.1 行星齿轮传动设计准则 |
| 2.3.2 行星轮系基本参数的设计 |
| 2.4 行星齿轮系模型的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 行星齿轮轮系啮合性能分析 |
| 3.1 轮系传动设计强度计算 |
| 3.1.1 齿面接触疲劳强度校核计算 |
| 3.1.2 齿根弯曲疲劳强度校核计算 |
| 3.2 轮系可靠性分析与强度分析 |
| 3.2.1 轮系的可靠性分析 |
| 3.2.2 轮系的强度分析 |
| 3.3 轮系修形前的接触分析 |
| 3.3.1 修形前接触温度 |
| 3.3.2 修形前传动误差 |
| 3.3.3 修形前发热 |
| 3.3.4 修形前接触应力 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 行星齿轮轮系的修形优化设计分析 |
| 4.1 齿轮修形方式 |
| 4.1.1 齿廓修形 |
| 4.1.2 齿向修形 |
| 4.2 修形量 |
| 4.3 轮系的修形优化设计与强度分析 |
| 4.3.1 轮系齿轮的修形优化 |
| 4.3.2 修形后轮系的强度分析 |
| 4.4 修形前后轮系接触性能分析对比 |
| 4.4.1 接触温度分析对比 |
| 4.4.2 传动误差分析对比 |
| 4.4.3 发热分析对比 |
| 4.4.4 接触应力分析对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于ANSYS行星轮系的有限元分析 |
| 5.1 ANSYS模态分析 |
| 5.1.1 模态分析简介 |
| 5.1.2 模态分析的基本理论 |
| 5.2 行星齿轮修形前模态分析 |
| 5.2.1 创建有限元模型及网格划分 |
| 5.2.2 加载与求解 |
| 5.2.3 扩展模态 |
| 5.2.4 后处理与结果分析 |
| 5.3 行星齿轮修形后模态分析 |
| 5.3.1 创建有限元模型与网格划分 |
| 5.3.2 加载求解与扩展模态 |
| 5.3.3 后处理与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（3）齿轮非线性动态特性分析及裂纹故障诊断研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 齿轮传动系统国内外研究现状 |
| 1.2.1 齿轮传动系统概述 |
| 1.2.2 齿轮啮合刚度概述 |
| 1.2.3 齿轮啮合刚度研究现状 |
| 1.2.4 齿轮系统动力学研究现状 |
| 1.2.5 齿轮系统故障诊断研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第二章 健康直齿轮副啮合刚度计算及振动特性分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 直齿轮副啮合刚度计算 |
| 2.2.1 轮齿形变刚度计算 |
| 2.2.2 齿轮基体形变刚度计算 |
| 2.2.3 齿轮综合形变刚度计算 |
| 2.3 直齿轮副动力学模型 |
| 2.4 模型验证 |
| 2.5 齿轮系统非线性动力学特性研究 |
| 2.5.1 齿轮副设计参数对动力学特性的影响 |
| 2.5.2 载荷和转速对齿轮动力学特性的影响 |
| 2.5.3 齿轮动力学特性的统计学指标分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 含裂纹行星齿轮系统的啮合刚度分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 健康行星齿轮组啮合刚度计算模型 |
| 3.2.1 外——外啮合齿轮的解析公式 |
| 3.2.2 外——内啮合齿轮的解析公式 |
| 3.2.3 行星齿轮副综合啮合刚度 |
| 3.3 含裂纹行星齿轮组的模型建立 |
| 3.3.1 齿数小于42时齿轮裂纹刚度公式 |
| 3.3.2 齿数大于42时齿轮裂纹刚度公式 |
| 3.3.3 裂纹齿轮基体刚度公式 |
| 3.4 裂纹齿轮模型验证 |
| 3.5 裂纹参数对齿轮啮合刚度的影响 |
| 3.5.1 裂纹扩展深度对啮合刚度的影响 |
| 3.5.2 裂纹扩展角度对啮合刚度的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 含裂纹行星齿轮系统的动力学故障特征分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 含裂纹行星齿轮组动力学模型 |
| 4.3 含裂纹行星齿轮组的动态特性研究 |
| 4.4 故障信号统计学指标分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 齿轮系统振动响应试验分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 试验参数及测量方法 |
| 5.3 试验结果分析与讨论 |
| 5.3.1 转速对齿轮箱振动特性的影响 |
| 5.3.2 传递路径对齿轮箱振动特性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（4）基于动力学理论的齿轮弹流润滑研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及研究意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 线接触弹性流体动力润滑的研究现状 |
| 1.3.2 齿轮弹流润滑的研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 振动与接触冲击耦合作用下齿轮的弹流润滑研究 |
| 2.1 数学模型 |
| 2.1.1 考虑齿面摩擦的动力学模型 |
| 2.1.2 啮合接触冲击模型 |
| 2.2 齿轮的弹流润滑模型 |
| 2.2.1 综合曲率半径 |
| 2.2.2 卷吸速度 |
| 2.2.3 润滑基本控制方程 |
| 2.2.4 基本方程的去量纲化 |
| 2.2.5 数值计算方法 |
| 2.3 结果分析与讨论 |
| 2.3.1 基于摩擦动力学模型的求解 |
| 2.3.2 振动与接触冲击的耦合作用对润滑的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 变位齿轮系统动力学与热弹流润滑耦合研究 |
| 3.1 数学模型 |
| 3.1.1 综合曲率半径 |
| 3.1.2 卷吸速度 |
| 3.1.3 热弹流润滑的基本控制方程 |
| 3.2 结果分析与讨论 |
| 3.2.1 基于简单的静载荷模型的求解 |
| 3.2.2 齿轮系统动力学与热弹流润滑耦合求解 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 不同工况下齿轮系统动力学与油膜润滑耦合研究 |
| 4.1 数学模型 |
| 4.1.1 动力学模型 |
| 4.1.2 弹流润滑模型 |
| 4.1.3 油膜刚度模型 |
| 4.2 结果分析与讨论 |
| 4.2.1 不同载荷对动力学特性与润滑特性的影响 |
| 4.2.2 不同转速下齿轮系统动力学与油膜润滑耦合研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 齿轮磁流体润滑与动力学耦合研究 |
| 5.1 数学模型 |
| 5.1.1 动力学模型 |
| 5.1.2 齿轮磁流体润滑模型 |
| 5.2 结果分析与讨论 |
| 5.2.1 不同基载液磁流体润滑与动力学耦合研究 |
| 5.2.2 磁场作用下磁流体润滑与齿轮动力学耦合研究 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间完成的学术成果 |
| 致谢 |
（5）考虑齿面磨损的多间隙耦合下的斜齿轮动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 齿轮润滑磨损理论研究概况 |
| 1.2.1 齿轮润滑理论的发展与研究现状 |
| 1.2.2 齿轮磨损理论的发展与研究现状 |
| 1.3 齿轮动力学数值仿真研究现状 |
| 1.4 斜齿轮磨损的诊断及状态监测研究现状 |
| 1.5 研究现状总结 |
| 1.6 论文主要内容及结构 |
| 第2章 斜齿轮的时变啮合特性及激励计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 斜齿轮时变参数计算方法 |
| 2.2.1 时变接触线长度计算方法 |
| 2.2.2 时变啮合力计算方法 |
| 2.2.3 时变摩擦激励计算方法 |
| 2.3 齿轮几何参数对时变激励的影响 |
| 2.3.1 斜齿轮时变啮合线长度 |
| 2.3.2 螺旋角对时变激励的影响 |
| 2.3.3 齿宽对时变激励的影响 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 混合润滑下的斜齿轮磨损模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 传统Archard磨损模型 |
| 3.3 混合润滑下的斜齿轮磨损模型 |
| 3.3.1 线接触混合润滑模型 |
| 3.3.2 齿面温升 |
| 3.3.3 磨损模型 |
| 3.3.4 接触压力 |
| 3.3.5 滑动距离 |
| 3.3.6 磨损深度 |
| 3.4 磨损模型结果分析 |
| 3.4.1 磨损模型对比 |
| 3.4.2 转速对磨损深度的影响 |
| 3.4.3 负荷对磨损深度的影响 |
| 3.4.4 齿宽对磨损深度的影响 |
| 3.4.5 螺旋角对磨损深度的影响 |
| 3.4.6 循环圈数对磨损深度的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 考虑齿面磨损的多间隙耦合动力学模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 斜齿轮时变啮合刚度计算方法 |
| 4.3 轴承间隙引起齿轮中心距变化 |
| 4.4 磨损导致动态齿侧间隙变化 |
| 4.5 磨损齿轮啮合冲击计算方法 |
| 4.5.1 啮合点位置 |
| 4.5.2 冲击接触线 |
| 4.5.3 冲击力计算 |
| 4.6 斜齿轮动力学模型 |
| 4.7 磨损冲击的数值仿真结果分析 |
| 4.7.1 轮齿受载变化 |
| 4.7.2 动态传递误差 |
| 4.7.3 轮齿啮合刚度 |
| 4.7.4 齿轮振动变化 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 多间隙下的斜齿轮动力学特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 轴承间隙对齿轮动力学特性响应的数值分析 |
| 5.2.1 齿轮动态位移 |
| 5.2.2 齿侧间隙及中心距 |
| 5.2.3 啮合啮合参数 |
| 5.2.4 动态传递误差 |
| 5.2.5 齿轮动态激励 |
| 5.2.6 齿轮振动响应 |
| 5.3 轴承间隙对齿轮动态响应的试验分析与验证 |
| 5.3.1 试验台架介绍 |
| 5.3.2 试验工况和步骤 |
| 5.3.3 原始振动信号 |
| 5.3.4 振动信号TSA分析 |
| 5.4 仿真和试验对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 齿面磨损的斜齿轮动力学特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 不同磨损深度下的斜齿轮动力学特性数值分析 |
| 6.2.1 轮齿啮合角变化 |
| 6.2.2 齿面接触载荷变化 |
| 6.2.3 齿轮啮合参数 |
| 6.2.4 动态传递误差 |
| 6.2.5 齿轮动态激励 |
| 6.2.6 齿轮振动特性分析 |
| 6.3 斜齿轮疲劳磨损试验研究 |
| 6.3.1 试验设备及数据采集系统 |
| 6.3.2 试验工况介绍 |
| 6.3.3 齿轮试验数据分析 |
| 6.3.4 应用TSA到齿轮箱振动信号 |
| 6.3.5 齿轮箱振动信号的TSA分析 |
| 6.3.6 齿轮箱声学信号的TSA分析 |
| 6.4 仿真和试验对比分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）TBM行星减速器轮系效率损失建模及其最小化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 掘进机研究现状 |
| 1.2.2 TBM减速器研究现状 |
| 1.2.3 减速器研究现状 |
| 1.2.4 齿轮传动效率研究现状 |
| 1.3 课题来源及本文的研究内容和思路 |
| 1.3.1 课题的来源 |
| 1.3.2 拟解决的主要问题 |
| 1.3.3 本文组织 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 齿轮传动啮合效率研究 |
| 2.1 建立齿轮啮合传动效率模型技术路线 |
| 2.2 渐开线齿轮 |
| 2.2.1 渐开线齿轮基本方程 |
| 2.2.2 齿廓法线长度及法节比 |
| 2.2.3 渐开线长度 |
| 2.3 渐开线齿轮啮合规律 |
| 2.3.1 直齿圆柱齿轮啮合模型 |
| 2.3.2 齿廓曲线长 |
| 2.3.3 重合度与法节比关系定律 |
| 2.4 齿轮当量滑动率 |
| 2.4.1 相对滑动位移 |
| 2.4.2 滑动率 |
| 2.5 渐开线齿轮啮合功率损耗模型 |
| 2.6 当量滑动率计算实例 |
| 2.6.1 算法正确性验证 |
| 2.6.2 齿轮啮合效率计算 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 现有双级2K-H型TBM减速机性能分析与优化 |
| 3.1 现有TBM减速机物理模型 |
| 3.2 TBM行星轮系的设计 |
| 3.2.1 行星轮系齿数预分配 |
| 3.2.2 行星轮系设计计算 |
| 3.3 TBM行星轮系效率损失模型 |
| 3.3.1 单对齿轮效率损失模型 |
| 3.3.2 2K-H行星轮系啮合效率损失计算模型 |
| 3.3.3 TBM行星轮系减速器啮合效率损失模型 |
| 3.4 TBM双级2K-H行星轮系设计与优化实例 |
| 3.4.1 设计问题 |
| 3.4.2 变位系数优化的方法 |
| 3.4.3 已知齿数作其变位系数优化的计算实例 |
| 3.4.4 TBM减速器齿数优化方法 |
| 3.4.5 TBM减速器齿数优化结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 新型TBM减速机性能分析与优化 |
| 4.1 2K-H型少齿差行星传动分析 |
| 4.1.1 2K-H型少齿差基本传动结构 |
| 4.1.2 2K-H型少齿差传动比分析 |
| 4.1.3 2K-H型少齿差减速器物理模型 |
| 4.1.4 2K-H型行星少齿差减速器传动比分析 |
| 4.2 少齿差行星传动效率损失模型 |
| 4.2.1 一对内啮合齿轮基本设计计算 |
| 4.2.2 一对内啮合齿轮副的基本啮合关系 |
| 4.2.3 定轴轮系内齿轮副的啮合效率 |
| 4.2.4 双内啮合少齿差行星传动的啮合效率 |
| 4.3 2K-H型少齿差行星轮系设计与优化 |
| 4.3.1 设计问题 |
| 4.3.2 变位系数约束条件 |
| 4.3.3 变位系数优化的方法 |
| 4.3.4 TBM新型减速器齿数优化方法 |
| 4.3.5 TBM新型减速器齿数优化结果 |
| 4.4 2K-H型少齿差行星轮系强度设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）直齿锥齿轮啮合刚度计算与加载接触分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文概述 |
| 1.1.1 论文来源 |
| 1.1.2 论文研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 啮合刚度概述 |
| 1.2.2 直齿圆柱齿轮的啮合刚度计算 |
| 1.2.3 斜齿轮的啮合刚度计算 |
| 1.2.4 锥齿轮的啮合刚度计算 |
| 1.2.5 研究现状总结 |
| 1.3 论文主要内容与结构 |
| 2 基于当量直齿圆柱齿轮的刚度解析模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单齿啮合刚度计算模型 |
| 2.3 综合啮合刚度计算模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于微元思想的刚度解析模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单齿啮合刚度计算模型 |
| 3.3 综合啮合刚度计算模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 修形直齿锥齿轮刚度解析模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 修形直齿锥齿轮接触分析 |
| 4.2.1 齿面方程的构建 |
| 4.2.2 瞬时接触点、接触迹线的计算 |
| 4.3 单齿啮合刚度计算模型 |
| 4.4 综合啮合刚度计算模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 算法验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实例参数及几何建模 |
| 5.3 有限元前处理模型 |
| 5.4 计算结果处理与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
| 附录 A:修形直齿锥齿轮大轮齿面坐标采集点 |
| 附录 B:修形直齿锥齿轮小轮齿面坐标采集点 |
（8）斜齿非圆齿轮动力学分析及承载能力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究意义 |
| 1.2 非圆齿轮的研究现状 |
| 1.2.1 国外对非圆齿轮动力学的研究现状 |
| 1.2.2 国内对非圆齿轮动力学的研究现状 |
| 1.3 国内外非圆齿轮承载能力研究现状 |
| 1.3.1 国外对非圆齿轮承载能力的研究现状 |
| 1.3.2 国内对非圆齿轮承载能力的研究现状 |
| 1.4 本文主要研究的内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 课题的研究目的 |
| 1.4.3 课题的研究内容 |
| 1.5章节小结 |
| 第2章 斜齿非圆齿轮传动设计计算 |
| 2.1 斜齿非圆齿轮传动原理 |
| 2.1.1 根据传动比函数计算斜齿非圆齿轮节曲线 |
| 2.1.2 按要求再现函数计算斜齿非圆齿轮节曲线 |
| 2.1.3 节曲线曲率半径的计算及凹凸性判断 |
| 2.2 斜齿非圆齿轮节曲线的封闭条件 |
| 2.2.1 按照传动比函数设计的节曲线封闭性的判断 |
| 2.2.2 按照再现函数设计的节曲线封闭性的判断 |
| 2.3 斜齿非圆齿轮基本参数的计算 |
| 2.3.1 压力角的计算 |
| 2.3.2 螺旋角的计算 |
| 2.3.3 齿廓综合曲率半径的计算 |
| 2.3.4 重合度的计算 |
| 2.3.5 轮齿齿面接触线长度的计算 |
| 2.4 斜齿非圆齿轮齿廓方程推导 |
| 2.4.1 斜齿非圆齿轮齿顶、齿根曲线方程的计算 |
| 2.4.2 斜齿非圆齿轮齿廓方程的计算 |
| 2.5 章节小结 |
| 第3章 斜齿非圆齿轮动力学分析 |
| 3.1 基于ADAMS虚拟样机的多体系统动力学分析理论 |
| 3.1.1 ADAMS简述 |
| 3.1.2 多体动力学理论 |
| 3.1.3 碰撞接触理论分析 |
| 3.1.4 多体动力学模型的建立 |
| 3.1.5 仿真条件 |
| 3.2 螺旋角对斜齿非圆齿轮动态啮合特性的影响 |
| 3.2.1 螺旋角对斜齿非圆齿轮质心位移的影响 |
| 3.2.2 螺旋角对斜齿非圆齿轮动态啮合力的影响 |
| 3.3 中心距误差对轮齿动态啮合特性的影响 |
| 3.3.1 中心距误差下齿廓啮合点的变化 |
| 3.3.2 中心距误差与轮齿传动比和压力角之间的关系 |
| 3.3.3 中心距误差与轮齿齿廓综合曲率半径的关系 |
| 3.3.4 中心距误差对轮齿动态啮合力的影响 |
| 3.4 不同工况对轮齿动态啮合特性的影响 |
| 3.4.1 不同负载对轮齿动态啮合特性的影响 |
| 3.4.2 不同转速对轮齿动态啮合特性的影响 |
| 3.4.3 不同摩擦系数对轮齿动态啮合特性的影响 |
| 3.5 章节小结 |
| 第4章 斜齿非圆齿轮承载能力研究 |
| 4.1 斜齿非圆齿轮承载能力计算原理 |
| 4.2 齿轮副受力分析 |
| 4.2.1 轮齿受力计算 |
| 4.2.2 基本参数对圆周力、径向力和轴向力的影响 |
| 4.3 轮齿齿面接触应力分析 |
| 4.3.1 齿面接触应力计算公式推导 |
| 4.3.2 基本参数对齿面接触应力的影响 |
| 4.4 轮齿齿根弯曲应力分析 |
| 4.4.1 齿根弯曲应力计算公式推导 |
| 4.4.2 齿形系数与应力校正系数计算 |
| 4.4.3 基本参数对齿根弯曲应力的影响 |
| 4.5 章节小结 |
| 第5章 斜齿非圆齿轮副承载能力计算方法验证 |
| 5.1 有限元仿真分析 |
| 5.1.1 有限元模型的建立 |
| 5.1.2 有限元仿真结果分析 |
| 5.2 斜齿非圆齿轮轮齿试验研究 |
| 5.2.1 斜齿非圆齿轮加工 |
| 5.2.2 齿轮传动试验平台的搭建 |
| 5.2.3 斜齿非圆齿轮承载能力计算公式试验验证 |
| 5.3 斜齿非圆齿轮副对减速器振动特性试验研究 |
| 5.3.1 恒转速下斜齿非圆齿轮对减速器振动的影响 |
| 5.3.2 恒转矩下斜齿非圆齿轮对减速器振动的影响 |
| 5.4 章节小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文及其它成果 |
（9）人字齿行星齿轮传动系统动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 行星齿轮系统动力学研究发展概况 |
| 1.2.1 行星齿轮系统动力学模型 |
| 1.2.2 行星齿轮系统固有特性分析 |
| 1.2.3 行星齿轮系统动力学响应特性分析 |
| 1.2.4 齿轮啮合刚度计算方法 |
| 1.2.5 齿面修形方法 |
| 1.2.6 行星齿轮系统动力学特性实验研究 |
| 1.3 行星齿轮系统动力学特性研究存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 人字齿轮高精度有限元接触分析模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 端面齿廓方程 |
| 2.2.1 外齿轮端面齿廓方程 |
| 2.2.2 内齿圈端面齿廓方程 |
| 2.3 人字齿轮三维有限元精细化建模 |
| 2.3.1 齿轮有限元模型建立 |
| 2.3.2 接触带规划及六面体网格细化 |
| 2.4 粗细网格模型对比分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 人字齿轮修形齿面接触分析及齿形优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 齿面接触分析 |
| 3.3 齿廓修形研究 |
| 3.3.1 齿廓修形参数确定 |
| 3.3.2 外啮合齿廓修形优化 |
| 3.3.3 内啮合齿廓修形优化 |
| 3.4 鼓形齿修形及齿面接触分析 |
| 3.4.1 齿向修形方法 |
| 3.4.2 综合修形齿面接触分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 人字齿行星齿轮传动系统动力学模型与激励分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 人字齿行星齿轮传动系统分部动力学模型 |
| 4.2.1 构件相对位移分析 |
| 4.2.2 构件速度和加速度分析 |
| 4.2.3 人字齿行星齿轮传动系统运动微分方程 |
| 4.3 人字齿行星齿轮传动系统矩阵形式动力学方程 |
| 4.4 人字齿行星齿轮传动系统动态激励分析 |
| 4.4.1 齿轮激励的来源分析 |
| 4.4.2 齿轮啮合刚度计算 |
| 4.4.3 综合误差激励分析 |
| 4.4.4 轴承支撑刚度计算 |
| 4.4.5 其他激励参数的确定 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 人字齿行星齿轮传动系统动力学特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 人字齿行星齿轮系统的固有特性分析 |
| 5.2.1 系统特征值问题 |
| 5.2.2 系统无阻尼固有频率及振型分析 |
| 5.2.3 系统固有特性参数敏感性分析 |
| 5.3 人字齿行星齿轮系统动力学响应特性分析 |
| 5.3.1 系统动力学响应分析 |
| 5.3.2 系统动力学响应特性参数敏感性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 人字齿行星齿轮系统动力学特性实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方案设计 |
| 6.2.1 振动信号测量方法 |
| 6.2.2 均载特性测量方法 |
| 6.2.3 实验台整体方案设计 |
| 6.3 单级人字齿行星齿轮系统实验平台搭建 |
| 6.3.1 硬件系统介绍 |
| 6.3.2 多通道同步数据采集系统介绍 |
| 6.4 动力学特性响应测试与理论结果对比 |
| 6.4.1 振动位移响应结果对比 |
| 6.4.2 均载特性对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附件1 系统动力学方程矩阵 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）计入全结构柔性的行星齿轮传动系统动力学建模与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 行星齿轮传动系统国内外研究现状 |
| 1.2.1 行星传动齿轮接触分析模型研究 |
| 1.2.2 行星齿轮系统动力学模型构建方法研究 |
| 1.2.3 固有特性分析 |
| 1.2.4 行星齿轮系统动态响应研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 齿轮副啮合刚度的计算及变化规律分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 啮合刚度计算原理 |
| 2.2.1 接触点的布置及坐标 |
| 2.2.2 单个切片齿轮的变形 |
| 2.2.3 啮合刚度的计算 |
| 2.3 齿轮参数的影响分析 |
| 2.3.1 内孔直径 |
| 2.3.2 螺旋角 |
| 2.3.3 齿顶高系数 |
| 2.3.4 顶隙系数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 计入全结构柔性的行星齿轮系统动力学建模 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 集中质量法建模 |
| 3.2.1 模型描述 |
| 3.2.2 集中质量法建模原理 |
| 3.3 全柔性化建模 |
| 3.3.1 轴系单元 |
| 3.3.2 外啮合单元 |
| 3.3.3 内啮合单元 |
| 3.3.4 齿圈单元 |
| 3.3.5 行星架单元 |
| 3.3.6 轴承支撑单元 |
| 3.3.7 系统整体动力学建模 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统固有特性规律研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 固有频率及振型计算原理 |
| 4.3 固有频率及振型 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 行星齿轮系统动态响应 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 系统动力学求解方法 |
| 5.3 行星齿轮啮合相位差的关系 |
| 5.4 斜齿行星轮系的位移响应 |
| 5.5 柔性化对系统动态响应的影响 |
| 5.5.1 动态啮合力 |
| 5.5.2 轴系柔性化对动响应的影响 |
| 5.5.3 内齿圈柔性化对动响应的影响 |
| 5.5.4 行星架柔性化对动响应的影响 |
| 5.5.5 不同转速下的动载系数历程 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、重合度对直齿行星齿轮传动的影响（论文参考文献）
- [1]多模数渐开线直齿轮副应力特性分析[D]. 龚明针. 安徽理工大学, 2021(02)
- [2]基于KISSsoft行星齿轮的修形与有限元分析[D]. 刘续壮. 西安石油大学, 2021(09)
- [3]齿轮非线性动态特性分析及裂纹故障诊断研究[D]. 杨锐. 广西大学, 2021(12)
- [4]基于动力学理论的齿轮弹流润滑研究[D]. 菅光霄. 青岛理工大学, 2021(02)
- [5]考虑齿面磨损的多间隙耦合下的斜齿轮动态特性研究[D]. 孙秀全. 太原理工大学, 2021(01)
- [6]TBM行星减速器轮系效率损失建模及其最小化方法研究[D]. 刘志强. 华东交通大学, 2021(01)
- [7]直齿锥齿轮啮合刚度计算与加载接触分析[D]. 陈思宇. 重庆理工大学, 2021(02)
- [8]斜齿非圆齿轮动力学分析及承载能力研究[D]. 豆晨晨. 兰州理工大学, 2021(01)
- [9]人字齿行星齿轮传动系统动力学特性研究[D]. 刘延平. 哈尔滨工业大学, 2020
- [10]计入全结构柔性的行星齿轮传动系统动力学建模与分析[D]. 田宏炜. 长安大学, 2020(06)