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同轴对转行星齿轮传动动力学分析
| 论文题名： | 同轴对转行星齿轮传动动力学分析 |
| 关键词： | 无人水下航行器;同轴对转行星齿轮;传动系统;振动噪声;动态设计;有限元模型 |
| 摘要： | 无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle，UUV)的动力系统主要由动力源和推进系统两部分组成。由单转电机驱动的推进系统不仅能满足无人水下航行器所要求的高转速下同轴对转双输出，还具有振动噪声小、重量轻和维护方便等优点。采用单转永磁同步电机驱动，结合同轴对转减速器推进系统是目前无人水下航行器的最佳选择。 论文课题受到国家自然科学基金的资助，以定轴轮系与差动轮系组成的同轴对转系统为研究对象，在考虑系统的多种内部激励与外部激励下，建立了同轴对转系统的耦合动力学模型，运用数值方法求得了传动系统的固有特性与动态响应，运用有限元法得到了齿轮箱系统的振动特性，计算结果为同轴对转系统的动态设计与振动噪声评价提供了理论依据。论文的主要研究工作如下： ①以同轴对转行星齿轮传动系统为研究对象，基于齿轮系统动力学和Lagrange方程，采用集中参数法建立了同轴对转传动系统的耦合动力学模型，模型中考虑了时变啮合刚度、综合啮合误差、轮系的支撑刚度、弹性耦合和功率流向，推导出了动力学微分方程。 ②根据同轴对转传动系统的相关参数进行了特征值问题的求解，得到了系统的固有频率与振型矢量，分析了系统所存在的振动模式，讨论了刚度参数与固有频率灵敏度之间的关系。 ③运用数值分析方法求解了同轴对转传动系统各个构件的动态响应，得到了关键构件的位移与速度时域响应曲线，分析了其变化规律，同时根据系统的动态啮合力，讨论了系统的载荷分配以及误差参数对均载系数的影响。 ④建立了同轴对转齿轮箱系统的有限元模型，对齿轮箱系统进行了模态分析与振动响应分析，分析了系统的固有特性与节点的振动时域响应，根据分析结果评价了系统的振动状况是否满足设计要求。 |
| 作者： | 刘敬 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 石万凯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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