吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (1): 174-185.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20161139
陈忠敏1, 2, 侯力1, 段阳1, 张祺3, 杨忠学2, 蒋易强1
CHEN Zhong-min1, 2, HOU Li1, DUAN Yang1, ZHANG Qi3, YANG Zhong-xue2, JIANG Yi-qiang1
摘要: 为减少刚性摆线针轮行星减速器工作时的振动,提高运行可靠性,设计了一种带减振衬垫的非刚性摆线针轮行星减速器,并对其进行非线性振动分析。综合考虑了时变刚度、轴向误差、啮入冲击等激励,基于集中参数理论和牛顿第二定律建立新型摆线针轮行星减速器8自由度的多因素耦合动力学模型和振动微分方程组,采用变步长四阶Runge-Kutta法对量纲归一化后的方程组进行求解。对比了刚性与非刚性结构下的摆线轮、低速轴的垂直振动和扭转振动情况,结果表明:采用减振衬垫,使摆线轮和低速轴的垂直振动和扭转振动效应都降低。进一步对新型摆线针轮行星减速器进行实验测试分析,结果表明:实验所测数据结果与其振动情况的理论分析结果较吻合。
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[1] Chen Bing-kui, Fang Ting-ting, Li Chao-yang.Gear geometry of cycloid drives[J]. Science in China Series E: Technological Sciences, 2008, 51(5): 598-610. [2] Xu Li-xin, Yang Yu-hu.Dynamic modeling and contact analysis of a cycloid-pin gear mechanism with a turning arm cylindrical roller bearing[J]. Mechanism and Machine Theory, 2016, 104: 327-349. [3] Li S.Design and strength analysis methods of the trochoidal gear reducers[J]. Mechanism and Machine Theory, 2014, 81: 140-154. [4] Hsieh Chiu Fan.Traditional versus improved designs for cycloidal speed reducers with a small tooth difference: the effect on dynamics[J]. Mechanism and Machine Theory, 2015, 86: 15-35. [5] Song Yuan, Liao Qi-zheng.Modelling, simulation and experiment of a novel pure rolling cycloid reducer with involute teeth[J]. International Journal of Modelling, Identification and Control, 2014, 21(2): 184-192. [6] 李俊阳,王家序. 渐开线少齿差行星传动的变形协调设计[J]. 中国机械工程,2014,25(5):576-580. Li Jun-yang, Wang Jia-xu.Deformation and compatibility design of involute planetary gear drive with small teeth difference[J]. China Mechanical Engineering, 2014, 25(5): 576-580. [7] Sun Ying-shi, Guan Tian-min, Zhang Xu.Dynamic simulation of cycloid wheel at two support points of needle gear pin for new three-gear pin-cycloid driven speed reducer[J]. Advanced Materials Research, 2011, 291: 1195-1199. [8] 孙章栋,朱才朝,刘怀举. 摆线针轮传动接触热弹流润滑特性[J]. 振动与冲击,2016,35(6):174-180. Sun Zhang-dong, Zhu Cai-chao, Liu Huai-ju.TEHL characteristics of a cycloid drive[J]. Journal of Vibration and Shock, 2016, 35(6): 174-180. [9] 杨冰,刘岩. 双曲柄四环板式针摆行星减速器减振降噪研究[J]. 兵工学报,2011,32(10):1282-1286. Yang Bing, Liu Yan.Vibration and noise reduction of a double crank four ring-plate-type cycloid speed reducer[J]. Acta Armamentarii, 2011, 32(10): 1282-1286. [10] 何卫东. 双曲柄环板式针摆行星传动降低振动与噪声的优化设计与试验[J]. 机械工程学报,2010,46(23):53-60. He Wei-dong.Optimum design and experiment for reducing vibration and noise of double crank ring-plate-type pin-cycloid planetary drive[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(23):53-60. [11] Blagojevic M, Marjanovic N, Djordjevic Z.Numerical and experimental analysis of the cycloid disc stress state[J]. Tehnicki Vjesnik, 2014, 21(2): 377-382. [12] Litvin F L.Design simulation of meshing, and contact stress for an improved worm gear drive[J]. Mechanism and Machine Theory, 2007, 42: 940-959. [13] 刘志峰,张志民. 基于多项式的等高齿锥齿轮时变啮合刚度建模[J]. 吉林大学学报:工学版,2013,43(4):939-944. Liu Zhi-feng, Zhang Zhi-min.Modelling of high-spiral bevel gear mesh stiffness based on polynomial[J]. Journal of Jilin University (Engineering and Technology Edition), 2013, 43(4): 939-944. [14] 周长江,唐进元. 齿轮传动的线外啮合与冲击摩擦[J]. 机械工程学报,2008,44(3):75-81. Zhou Chang-jiang, Tang Jin-yuan.Corner contact and impact friction of gear drive[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2008, 44(3): 75-81. |
[1] | 毕秋实,王国强,黄婷婷,毛瑞,鲁艳鹏. 基于DEM-FEM耦合的双齿辊破碎机辊齿强度分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1770-1776. |
[2] | 朱伟,王传伟,顾开荣,沈惠平,许可,汪源. 一种新型张拉整体并联机构刚度及动力学分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1777-1786. |
[3] | 刘建芳, 王记波, 刘国君, 李新波, 梁实海, 杨志刚. 基于PMMA内嵌三维流道的压电驱动微混合器[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1500-1507. |
[4] | 毛宇泽, 王黎钦. 鼠笼支撑一体化结构对薄壁球轴承承载性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1508-1514. |
[5] | 王涛, 伞晓刚, 高世杰, 王惠先, 王晶, 倪迎雪. 光电跟踪转台垂直轴系动态特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1099-1105. |
[6] | 贺继林, 陈毅龙, 吴钪, 赵喻明, 汪志杰, 陈志伟. 起重机卷扬系统能量流动分析及势能回收系统实验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1106-1113. |
[7] | 谢传流, 汤方平, 孙丹丹, 张文鹏, 夏烨, 段小汇. 立式混流泵装置压力脉动的模型试验分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1114-1123. |
[8] | 孙秀荣, 董世民, 王宏博, 李伟成, 孙亮. 整体抽油杆柱在油管内空间屈曲的多段式仿真模型对比[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1124-1132. |
[9] | 吉野辰萌, 樊璐璐, 闫磊, 徐涛, 林烨, 郭桂凯. 基于MBNWS算法的假人胸部结构多目标优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1133-1139. |
[10] | 刘坤, 刘勇, 闫建超, 吉硕, 孙震源, 徐洪伟. 基于体外传感检测的人体站起动力学分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1140-1146. |
[11] | 刘志峰, 赵代红, 王语莫, 浑连明, 赵永胜, 董湘敏. 重载静压转台承载力与油垫温度场分布的关系[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 773-780. |
[12] | 曹婧华, 孔繁森, 冉彦中, 宋蕊辰. 基于模糊自适应PID控制的空压机背压控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 781-786. |
[13] | 李锐, 张路阳, 刘琳, 武粤元, 陈世嵬. 基于相似理论的三跨桥梁磁流变隔振[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 787-795. |
[14] | 刘念, 徐涛, 徐天爽, 胡贤磊, 刘维海. 基于差厚技术的汽车仪表板管梁轻量化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 199-204. |
[15] | 李佳琪, 倪计民, 高旭南, 石秀勇, 徐晓川. 计入浮环径向温度梯度的浮环轴承润滑性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1782-1790. |
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