原文传递
轨道车车轴齿轮传动系统动态特性研究与分析
| 论文题名： | 轨道车车轴齿轮传动系统动态特性研究与分析 |
| 关键词： | 轨道车;车轴齿轮;传动系统;动态特性 |
| 摘要： | 随着高铁动车日益成为人们生活中重要交通方式，其安全性和舒适性日益受到重视，因此保证其轨道得到及时修理和保养尤为重要。轨道车作为维修和保养轨道的重要工具，已经出现了广阔市场。为了研发具有竞争力的轨道车，政府和企业相继投入巨资和精力研发高载高速而又安全舒适的轨道车，其中轨道车的车轴齿轮传动系统的动力学特性是影响轨道车的性能能否实现的重要方面。 研究轨道车车轴齿轮传动系统的动力学特性，以预测和优化车轴齿轮传动系统的动态响应和参数影响成为了整个轨道车行业的热点领域。论文以某型号514kW车轴齿轮传动系统为研究对象，分析了其动态响应和参数影响，对其进行了仿真获得其动态啮合力时间历程，并对啮合力进行了优化研究。论文主要完成了如下研究工作： 针对车轴齿轮箱锥齿轮一斜齿轮两级齿轮传动系统，构建了系统16自由度弯-扭-轴-摆耦合动力学分析模型，在推导齿轮啮合力、时变刚度激励和误差激励等表达式基础上，建立了传动系统非线性动力学微分方程，采用无量纲化技术对微分方程进行了简化，将强非线性问题转化为弱非线性问题，用龙格库塔数值法对其求解获得了系统的动态响应，并研究了齿侧间隙对系统动力学特性的影响，确定了齿侧间隙的合理取值范围，为齿侧间隙的合理选取提供了参考。 对车轴齿轮传动系统进行了实体建模和动力学仿真，获得了齿轮啮合力的时间历程曲线，验证了齿轮动态啮合力以定值为中心周期性波动的规律，其最大值是其平均值的数倍。以此为基础，通过改变阻尼系数对啮合力进行了优化研究，优化结果表明：阻尼系数对降低齿轮啮合力波动幅值有明显效果，因此可采用阻尼套来提高齿轮之间啮合的阻尼系数达到减少啮合力的目的。 运用有限元软件对车轴齿轮传动系统进行了齿轮模态和接触仿真分析，得到了齿轮模态频率、振型图和应力云图。分析结果表明：固有频率与啮合频率相差很远，没有共振的危险，同时动态应力小于齿轮材料的许用力，齿轮强度可靠。 |
| 作者： | 罗鑫鑫 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 聂松辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湘潭大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
