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《行星齿轮传动固有频率的统计特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第24卷第6期机械科学与技术Vol.24No.62005年6月MECHANICALSCIENCEANDTECHNOLOGYJune2005文章编号:100328728(2005)0620705205行星齿轮传动固有频率的统计特性分析王世宇,张策,宋轶民,杨通强(天津大学机械工程学院,天津300072)王世宇摘要:建立了2K-H直齿行星齿轮传动平移-扭转耦合模型,分析了行星传动的固有特性。基于传动系统的三种典型的振动模式(扭转振动模式、平移振动模式和行星轮振动模式),以及有关的特征敏感度计算方法,引入随机参数,以解析形式给出了三种振动模式固有频率的统计量计算方法,并对模
2、态跃迁造成的方差突变现象做了初步研究。指出在发生模态跃迁的参数敏感位置,参数的随机性导致了行星齿轮传动的动态特性不稳定,在动态设计中应小心避开。仿真结果证明了所得结论的正确性。关键词:行星传动;自由振动;随机参数;模态跃迁中图分类号:TH132.425文献标识码:AStatisticalAnalysisoftheEigenvalueofPlanetaryGearsWANGShi2yu,ZHANGCe,SONGYi2min,YANGTong2qiang(SchoolofMechanicalEngineering,TianjinUniversity,Tianjin3000
3、72)Abstract:Amodelforsimulatingthefreevibrationof2K2Hspurplanetarygearsisestablished.Thethree2dimensionalmodelincludestworigidbodyandonerotationmotionsofthegearsandthecarrier.Thenaturalfrequenciesandvibrationmodesareinvestigated.Basedonthethreetypicalvibrationmodes:ro2tationalmodes,tran
4、slationmodesandplanetmodes,theeigenvalue2sensitivityarecalculatedandex2pressedinsimpleformulae.Randomparametersareincludedandthestatisticsexpressionsofthethreetypesoffrequenciesaregiven.Thephenomenonofthestatisticsmutationcausedbylociveeringisinvesti2gated.Theinstabilityofthedynamicchar
5、acteristicscausedbytherandomnessofparametersinthesensi2tiveregionisobvious,whichshouldbeavoidedinthedynamicdesign.Theconclusionsaredemonstratedbysimulationresult.Keywords:Planetarygear;Freevibration;Randomparameters;Modejumping[1～6]前人文献中多依据不含随机参数的确定性模型来研究态统计特性进行了深入地研究。文献[1]应用Krone2行星传动的
6、动态特性。由于工程实际中存在装配及制造误cker代数、概率统计理论、随机分析和概率摄动技术等,对差,因此,传动系统的结构参数、几何尺寸会产生随机波动。随机结构系统中包含随机变量的自由振动问题进行了研依据参数与固有特性之间的关系,系统的模态也将表现出一究,得出了系统的特征值和特征向量的统计量;文献[2]将定的随机性。建立随机有限元模型,研究由参数随机性引起矩阵摄动理论与灵敏度分析方法相结合,得到了固有频率的模态特性改变的定量描述,以及由此导致的行星传动的可的统计特性(均值与方差)的计算公式;而文献[3]则运用靠性问题,对建立基本参数与动态特性之间准确的映射关系一阶随机摄
7、动法给出了随机桥梁结构特征值问题的基本关以及基于可靠度的动态设计,均有一定的指导意义。系式,之后,又根据随机有限元法求解了动力特性对随机参进行行星传动随机分析,需要确定概率密度函数(或数的灵敏度矩阵,并得到随机特征值的统计特征。前人对累积概率分布函数)。但是,在工程实际中,往往由于信息随机模型的研究做了不少的工作,但是,有关行星传动模态不足或其它条件的限制,而难以确定。鉴于此,工程中往往数字特征方面的研究并未见报导。利用一阶矩(均值)和二阶矩(方差)所提供的信息对模态本文研究了行星传动的模态统计特性。文中用到了几特性的某一方面从数字特征角度给以定量描
