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基于几何耦合模型的多齿轮系统载荷均匀性分析
  • ISSN号:1006-2467
  • 期刊名称:《上海交通大学学报》
  • 时间:0
  • 分类:TH112.1[机械工程—机械设计及理论] TP241.2[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室,上海200240
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51275292),国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB035403)资助
中文摘要:

基于几何耦合模型和齿轮结构的刚度特性,建立多齿轮同步驱动内啮合齿轮系统的齿圈几何中心位移与各啮合对的位移扰动量之间映射关系;分析弯扭耦合作用引起的齿轮啮合中心距、原始啮合角以及中心线产生的偏斜角的变化特性,并给出由此而产生的附加啮合力的数学表达式.同时,以某型盾构机回转系统的多齿轮驱动系统为例,分析了弯扭耦合载荷作用下各啮合对的载荷传递的均匀性.结果表明:不同的小齿轮安装位置,使弯扭耦合载荷作用下各齿轮对的附加啮合力在变化初期呈现出正弦或余弦规律的波动,但其相位角不同步;不同的电机排布方式,使系统的总附加啮合力不同,合理布置电机位置,可有效地减少载荷不均匀性所造成的堵转或断轴事故的发生.

英文摘要:

The mapping correlation between the displacements in the geometric center of gear and the dis- placement disturbance of every meshing gear pair is established based on geometric coupled model and stiff- ness properties of gear system. The distances between the center of gear and pinions, the meshing angular and the off-set angular of the center directions were discussed considering the lateral-torsional coupling loads. The mathematic description of additional meshing force caused by these factors was given. The load-sharing behavior was discussed for shield machine actuated by multiple pinions in which the lateral- torsional load and mounted locations of pinions are taken into account. The results show that the additional meshing force is dependent on the mounting locations of pinions. The variation of disturbance force's direction leads to unsynchronized sinusoidal oscillation of pressure angle and extra meshing force near their original values. The total additional force changes with the layout of pinions. The reasonable design of the locations of pinions may decrease the failure accidents resulted in by the non-uniformed load transmission of multiple pinions.

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期刊信息
  • 《上海交通大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:上海交通大学
  • 主编:郑杭
  • 地址:上海市华山路1954号15F
  • 邮编:200030
  • 邮箱:shjt@chinajournal.net.cn
  • 电话:021-62933373 62932534
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-2467
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1466/U
  • 邮发代号:4-256
  • 获奖情况:
  • 1996年全国优秀科技期刊奖,1992年、1996年、1999年国家教育部系统优秀科技期刊奖,2002年“百种重点期刊奖”,2003年百种中国杰出学术期刊,2004年教育部全国高校优秀科技期刊一等奖,2004年“百种重点期刊奖”
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:30903