单输入齿轮分流传动系统的均载特性分析及试验研究

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1、中图分类号：TH132论文编号：102870515-S124学科分类号：080203硕士学位论文单输入齿轮分流传动系统的均载特性分析及试验研究研究生姓名潘磊学科、专业机械设计及理论研究方向机械CAD及自动化指导教师朱如鹏教授南京航空航天大学研究生院机电学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofMechanicalandElectricalEngineeringLoadSharingCharacteristicsAnalysisofSingle-In

2、putSplit-TorqueTransmissionSystemandExperimentalResearchAThesisinMechanicalEngineeringbyPanLeiAdvisedbyProf.ZhuRupengSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研

3、究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要单输入齿轮分流传动系统是一种较为新型的机械传动系统，具有质量轻、可靠性高、能耗低等特性。鉴于以上特征，单输入齿轮分流传动系统在航空、舰船等领域有着非常好的应用前景。单输入分流系统的核心是均载特性，因此研究其均载性能具有很重要的意义。本文以单输入齿轮分流传动系统为研究对象，

4、主要的研究内容为：基于同步角的传动系统静力学均载特性分析；传动系统的动力学物理模型及动力学均载特性分析；传动系统原理性试验台的设计及均载特性的试验研究。在基于同步角的传动系统静力学均载特性分析中，给出了齿轮存在偏心误差和安装误差情况下，同步角的定义与计算方法；推导了由双联轴的扭转变形、齿轮的啮合变形和齿轮中心位移引起的分扭级大齿轮的偏转角；研究了不同的结构参数以及齿轮误差与传动系统静力学均载特性之间的关系。在传动系统的动力学微分方程研究中，建立了传动系统的动力学物理模型，模型中考虑了支撑阻尼、时变啮合刚度、啮合侧隙、综合传递误差等因素；依据传动系统分流并车的闭环结

5、构特点和变形协调条件消除了方程中存在的刚体位移；考虑到动力学方程中物理参数之间的量级差异，对方程进行了无量纲化。在传动系统动力学均载特性的分析中，采用四阶Runge-Kutta法求解了传动系统的动力学微分方程，并计算了传动系统的均载系数；在此基础上，分析了不同结构参数及齿轮误差对传动系统动力学均载性能的影响。在传动系统的原理性试验台设计中，选择弹性扭力轴系中的柔性轴作为原理性试验件，设计并分析了柔性轴扭矩的测量方法；设计了150kW单输入齿轮分流传动系统的原理性试验台；利用Romax软件对试验齿轮箱进行了模态分析，以避免齿轮箱发生共振。在传动系统原理性均载特性的试

6、验研究中，为确定柔性轴上实际扭矩和实测扭矩之间的关系，对柔性轴进行了静标定；测量了三种不同试验工况下传动系统的动力学均载系数，并将理论均载系数与试验均载系数进行了定量与定性的分析。关键词：齿轮；动力学；分流；均载；试验I单输入齿轮分流传动系统的均载特性分析及试验研究ABSTRACTSingle-inputsplit-torquetransmissionisarelativelynewmechanicaltransmission.Thistransmissionhasalotofpropertiessuchaslessmass,higherreliablity,lo

7、werenergylossandsoon.Becauseoftheseproperties,thistransmissionwillbewellappliedinthefieldofaviationandship.Thecoretechnologyofsingle-inputsplit-torquetransmissionisitscharacteristicsofload-sharing.Asaresult,ithasagreatimportancetodoresearchaboutitscharacteristicsofload-sharingofthistr

8、ansmi