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齿面三维修形对人字齿轮振动特性影响分析与试验研究
  • ISSN号:1004-4523
  • 期刊名称:《振动工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TH132.41[机械工程—机械制造及自动化] O322[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:西北工业大学机电学院,陕西西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51175423,51375384)
中文摘要:

针对航空、航海等重要场合应用的高精度圆柱人字齿轮,提出对小轮齿面采用四次抛物线式三维修形,并以三次B样条曲线拟合包括修形和误差的精确齿面模型。综合考虑传动误差激励和啮入冲击力激励,建立滚动轴承支撑人字齿轮副啮合型弯-扭-轴耦合十二自由度振动模型,实例分析了齿面修形对人字齿轮齿间振动内激励因素的影响。选取承载传动误差波动幅值、啮入冲击力幅值以及轮齿啮合振动加速度均方根值作为多目标动力学优化函数;利用改进的自适应遗传算法对修形设计参数进行优化。结果表明:修形前后啮合线方向轮齿相对振动加速度均方根值降幅为20.42%,取得了较好的减振降噪效果。搭建封闭功率流式人字齿轮振动测试试验台,采用海德汉圆光栅对修形前后人字齿轮啮合线向振动加速度进行测量,理论计算与试验测量基本趋势保持一致,最大误差不超过14.5%。

英文摘要:

The method of three dimensional teeth modification with four-order parabolic is proposed for the high precision herringbone gear transmission system which are applied in important areas of aviation and navigation, and cubic B-spline curves are used for establishing accurate tooth surface model including the teeth modification and manufacturing errors. A 12-degree of freedom herringbone gear vibration model is established considering transmission error and corner mesh impact force excitations, and the characteristics of incentive vibration excitation factors under the influence of tooth surface modification are comprehensively analyzed. Transmission error fluctuation amplitude, corner meshing impact force amplitude and relative vibration acceleration RMS value of meshing line direction are taken as dynamic multi-objective optimization function, and optimization results show that better noise reduction effect is obtained by a vibration reduction rate of 20.42%. Closed herringbone gear transmission power flow test rig is set up, and Heidenhain angle encoders are used to measure the relative vibration acceleration in meshing line direction. Experimental results are in accordance with those of the simulation results, and the maximum relative deviation between the theoretical results and the experimental data is less than 14.5%.

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期刊信息
  • 《振动工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国振动工程学会
  • 主编:刘人怀
  • 地址:南京市御道街29号
  • 邮编:210016
  • 邮箱:zdxb@nuaa.edu.cn
  • 电话:025-84895885
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4523
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1349/TB
  • 邮发代号:28-249
  • 获奖情况:
  • 1995年江苏省首届期刊质评一级期刊,1997年获中国科协优秀期刊,1999年获国家自然科学基金委经费资助
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,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,美国应用力学评论,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:12831