减速机的动力学建模精品资料

1、减速机几白【勺动力力建模天津职业技术师范大学学报2(14年第二二二期12KC-V型减速机动力学建模1.1模型分析2K-V型减速机因型号不同曲柄轴的数目不同建立的动力学模型也不尽相同但是曲柄轴为对称分布时建立动力学模型有一一一疋的规律性。本文以3个曲柄轴的2K-V3：20S型减速机为例采用集中参数法建立整机系统动力学模型。根据减速机的结构特征整机的系统动力学模型建立在以下假设上:曲柄轴曲柄段的滚针轴承和两端的支撑轴承在模型中都用拉压弹簧表示其/、刚度为疋值。忽略齿轮啮合中综合刚度的变化设齿轮啮合刚度为常数。计算摆-线针轮的啮合刚度时啮合力按集中力处理大小方向与相同。其/、动力学模型如图2所示参考

2、坐标系0-<yz建立在行星架上以行星架轴线的中占八、为坐标原占八、z为轴向x的方向由原占指向第一一一个曲柄轴轴孔的几何中心该坐标系绕其/、轴线以角速度3 V转动。在叵坐一标一系中其他构件的一坐标-系为一丄丄输齿.轮.轴.丄太.阳.轮.坐标.系一，-，-Iy为径向坐.标，-方-向.与丄y相同，-表示一输.出齿.轮.轴-绕.其.轴一线.的.回.转一角丄2-行.星.轮一坐一标.系一丄x，-，-XI|7，-2 一，-3 一表一示.行.星轮号为径向-坐标，一的一方向出太阳轮几-何-丄心-指一向一行一星轮-丄的几一何-丄心一，-a表示一行一星一轮一绕一其一轴线一回转一角一丄3一曲一柄一轴一坐一标系丄

3、,yqi，-，-2，-3 一表示一曲柄轴号-1xqi为一径一向一坐一标_，一坐_标-方一向一丄配-合一的一行一星一轮一坐一标一方一向相一同一，一aq表一示一曲柄一轴一丄绕一其一轴一线回一转角丄上n摆线一轮一坐标系丄亠，一a厂，一2-，一3_表-示_摆-线一轮一号-、为-径一向一坐一标一，-方一向一与一x、y一致一亠a表一示一摆一线一轮一绕其轴线的一回转角丄5行一星架坐一标一系(-，-yHaH),分一别与一X亠y的方向一相一同-，-表一示一行一星一架一绕一其一轴一线一的一回一转一角一这一样一，-系-统一共-有-个_运一动-构一件一，-共_个_自一由_度-12各-运一动-构一件一的一动-力一学一方

4、一程一IIIII相接触的各构件之间因弹性变形产生反力,该力的大小与相对位移成正比因此需要确疋相互作用运动构件之间的相对位移。由图3以及各个构件的运动关系可以确疋相互作用构件之间的相对位移1.2.1太阳轮和行星轮的动力学方程太阳轮(输入齿轮轴)受到行星轮的作用力、输入转矩的作用及轴承的支撑力则由牛顿第二二二疋律可列出太阳轮的动力学方程:1.2.2曲柄轴动力学方程曲柄轴受到摆线轮行星轮和行星架3个构件的作用力由牛顿第二二二疋律得曲柄n(n=123)的动力学方程为:1.2.3行星架的动力学方程行星架只受到曲柄轴的作用力由牛顿第二二二疋律得其/、动力学方程为:1.2.4摆线轮的动力学方程摆线轮受到曲柄

5、轴和针齿的作用力则由牛顿第二二二疋律可得摆线轮j的动力学方程:2计算结果本文所研究的2K-V32!0S型减速机的参数为:太阳轮齿数Z1：=13行星轮齿数Z2=71模数m=：1.5压力角a =20°摆线轮齿数Z3=39针齿齿数Z4=40偏心距a=2.2mmn.针齿销半径r=10mm1,针齿中心圆半径Rz=22!9mm传动比5i=219.46输出转矩T0=31365N?mn；输出转速为15r/min。利用pro/e建立上述减速机的-三维模型在pro)/e中可以直接测得各个构件的转动惯量根据材料力学相关知识可以计算曲柄轴的扭转刚度kqN;根据文献4可以计算渐开线齿轮的平均啮合刚度和摆线针轮

6、的平均啮合刚度根据文献可以计算滚针轴承的径向支撑刚度kHc和kqb。经计算系统自由振动的一一一阶固有频率为266Hz左右二二二阶固有频率为31()Hz左右。通过锤击法实验测得样机的刖二二二阶固有频率分别为28'7Hz和361Hz与理论计算得出的结果基本一一一致。3结束语本文建立了包含轴承刚度和构件径向振动影响因素的2K-V型动力学分析模型。通过实例求解方程得-出了样机的刖-二阶固有频率理论值。同时修改各个齿轮副相对位移的计算公式中的参数，一就可旦研究制一造误差对系统动一力学特性.±影.响.针.对.自.丄研.发.的-样.机.，-利-用.试.系统做丄固有频率测-试.，-得到了-样机的动态响应一曲.线.，-曲.线.上.各.丄波.峰.位-置一可.显.示-出.样.机.的.各一阶一固.有一频一率.通.过-对.比一实一验一结.果一和-理一论一计.算一结果，一验证丄所建模型的有效性所测一样机一的前二-阶固有频一率比一较