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采煤机截割部齿轮传动系统的动态特性的研究

作　者: 毕长飞
导　师: 毛君
学　校: 辽宁工程技术大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 采煤机行星齿轮速度时变啮合刚度重合度齿数啮合力
分类号: TD421.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

行星齿轮被广泛应用于船舶、飞机、汽车、重型机械等许多领域,它的振动和噪音一直以来都是普遍关注的问题。为了减小其振动和噪音,动力学分析是必不可少的。本文分析了行星齿轮动力学当中的一些关键性问题,提高了对于行星齿轮传动动态特性的理解。为了对行星齿轮传动进行动力学分析,首先建立了两个分析模型,利用这两个模型回顾了具有回转对称性结构的行星齿轮固有频率和振动模态特点,为后续研究奠定了基础。通过Pro/E绘制各部件三维立体图形,并在Pro/ENGINEER环境下进行装配,实现可视化,Pro/ENGINEER接口模块(MECHANISM/Pro)实现Pro/E向ADAMS的导入。利用ADAMS软件对三维图形干涉检查、确定运动锁止的位置、计算运动副的作用力,进行全面的动力学分析及仿真。用Adams动力学分析软件对采煤机截割部齿轮传动系统进行运动学仿真。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-21
  1.1 采煤机概述  9-11
  1.2 采煤机截割部传动系统概述  11-14
    1.2.1 截割部传动方式和传动特点  11-12
    1.2.2 截割部齿轮传动系统的功能  12-13
    1.2.3 齿轮传动系统的发展  13
    1.2.4 齿轮传动系统的动态特性的研究  13-14
  1.3 齿轮系统动力学行为研究目标及内容  14-16
  1.4 论文课题的背景及意义  16-19
  1.5 课题的实用价值  19-20
  1.6 本文研究的主要内容  20
  1.7 本章小节  20-21
2 模型建立及固有特性分析  21-34
  2.1 引言  21
  2.2 行星齿轮物理模型的建立  21-23
  2.3 行星齿轮数学模型的建立  23-29
    2.3.1 行星齿轮系统模型的建立  23-28
    2.3.2 行星齿轮扭转模型的建立  28-29
  2.4 固有特性分析  29-33
    2.4.1 特征方程的建立  29-30
    2.4.2 扭转振动模型固有特性分析  30
    2.4.3 行星齿轮传动比的分析  30-31
    2.4.4 行星齿轮的强度校核计算  31-33
  2.5 本章小结  33-34
3. 截割部行星齿轮传动系统的动力学模型  34-47
  3.1 齿轮系统动力学分析概述  34-37
    3.1.1 齿轮系统动力学的基本概念  34-35
    3.1.2 齿轮系统的动态激励  35-36
    3.1.3 齿轮系统的分析模型和求解方法  36-37
  3.2 运动微分方程的建立  37-43
    3.2.1 系统基本运动微分方程  37-38
    3.2.2 广义坐标变换  38
    3.3.3 刚度矩阵的建立  38-41
    3.3.4 时变啮合刚度的建模  41-43
  3.4 系统的阻尼  43
  3.5 外部激励  43
  3.6 行星齿轮系统时变刚度和间隙非线性振动特性分析  43-46
    3.6.1 力学模型  44
    3.6.2 齿轮系统的分析模型  44-45
    3.6.3 间隙非线性函数  45-46
  3.7 本章小结  46-47
4 振动系统求解方法  47-53
  4.1 模态叠加法  47-49
  4.2 系统振动方程求解过程  49-50
  4.3 边界条件  50-51
  4.4 动态啮合力的计算  51-52
  4.5 本章小节  52-53
5. 截割部行星齿轮传动系统运动学仿真分析  53-66
  5.1 机械系统动力学分析软件ADAMS的简介  53-54
  5.2 ADAMS的分析和计算方法  54-55
  5.3 ADAMS运动学分析  55-57
    5.3.1 ADAMS运动学方程  55-56
    5.3.2 ADAMS运动学方程的求解算法  56-57
  5.4 系统仿真步骤  57
  5.5 行星机构的运动分析  57-63
    5.5.1 本小节对各部件进行定量分析  57-58
    5.5.2 行星齿轮系统的受力分析  58-59
    5.5.3 行星齿轮建模分析  59-60
    5.5.4 行星齿轮传动系统的运动特性分析  60-63
  5.6 本章小结  63-66
6 结论  66-67
攻读学位期间发表的学术论文及科研成果  67-68
致谢  68-69
参考文献  69-72

采煤机截割部齿轮传动系统的动态特性的研究

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