一種少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)建模方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)建模方法，包括以下步驟：第一步：尋求解決的途徑；第二步：建立各子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程；第三步：構(gòu)建出少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)方程；第四步：通過(guò)求解系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的特征值問(wèn)題，可獲得其固有特性；第五步：基于所建動(dòng)力學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析；第六步：在第五步基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。本發(fā)明專利技術(shù)的少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)建模方法，為后續(xù)的動(dòng)響應(yīng)分析、參數(shù)靈敏度分析、誤差影響分析、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化提供理論依據(jù)。

A planetary gear reducer with small tooth number difference elastic dynamic modeling method

The invention discloses a planetary gear reducer with small tooth number difference method for the dynamic modeling of the elastic, which comprises the following steps: the first step: to seek solutions; the second step: the differential equations of motion of the subsystem; the third step: to construct small teeth difference reducer wheel elastic dynamics equation; the fourth step: value problem through feature dynamic equations of the system, can obtain its inherent characteristics; the fifth step: the kinetic model was based on the modal analysis; the sixth step: in the fifth step further on the basis of experimental modal analysis. Elastic dynamics modeling method of star wheel type reducer with small tooth difference of the invention, for the subsequent dynamic response analysis, sensitivity analysis, error analysis, dynamic design and provide a theoretical basis for the performance optimization.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)建模方法
本專利技術(shù)涉及一種減速器建模，具體涉及一種少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)建模方法，屬于減速產(chǎn)品

技術(shù)介紹
少齒差行星齒輪傳動(dòng)的振動(dòng)與噪聲是影響其可靠性、使用壽命及操作環(huán)境的關(guān)鍵因素，圍繞該類(lèi)傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，學(xué)術(shù)界開(kāi)展了廣泛研究，內(nèi)容涉及動(dòng)力學(xué)建模、固有特性分析、動(dòng)態(tài)響應(yīng)求解、振動(dòng)和噪聲抑制等多個(gè)方面，這其中，動(dòng)力學(xué)建模與固有特性分析是進(jìn)行后續(xù)動(dòng)力學(xué)性能研究及減振降噪的理論基礎(chǔ)；按照建模時(shí)考慮因素和力學(xué)層次的不同，可將少齒差行星齒輪傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)建模方法分為一般剛體力學(xué)方法、彈性靜力學(xué)方法和彈性動(dòng)力學(xué)方法，其中，一般剛體力學(xué)方法將機(jī)構(gòu)中各構(gòu)件視為剛體，利用靜力平衡條件和力矩平衡條件建立系統(tǒng)的靜力學(xué)方程；因少齒差行星齒輪傳動(dòng)中存在虛約束，各構(gòu)件不滿足靜定條件，故采用一般剛體力學(xué)方法無(wú)法準(zhǔn)確求得各構(gòu)件的受力，為此，在開(kāi)展該類(lèi)傳動(dòng)的力學(xué)分析時(shí)，必須計(jì)入盡可能多的影響因素，同時(shí)構(gòu)造恰當(dāng)?shù)淖冃螀f(xié)調(diào)條件，方可建立能反映系統(tǒng)各環(huán)節(jié)真實(shí)受載狀況的力學(xué)模型。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
（一）要解決的技術(shù)問(wèn)題為解決上述問(wèn)題，本專利技術(shù)提出了一種少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)建模方法，為后續(xù)的動(dòng)響應(yīng)分析、參數(shù)靈敏度分析、誤差影響分析、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化提供理論依據(jù)。（二）技術(shù)方案本專利技術(shù)的少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)建模方法，包括以下步驟：第一步：針對(duì)目前少齒差星輪型減速器在機(jī)械應(yīng)用中行星軸承易燒毀的現(xiàn)象，對(duì)其進(jìn)行力學(xué)分析以尋求解決的途徑；第二步：基于子結(jié)構(gòu)綜合思想，將少齒差星輪型減速器劃分為輸出軸子系統(tǒng)、輸入軸子系統(tǒng)、星輪軸子系統(tǒng)和平動(dòng)星輪子系統(tǒng)，運(yùn)用牛頓力學(xué)方法建立各子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程；第三步：通過(guò)計(jì)入各軸承徑向支承變形、齒輪副嚙合變形以及輸入軸和星輪軸上偏心套的分度誤差和偏心誤差等因素，構(gòu)造系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的變形協(xié)調(diào)條件，并將其與各子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程結(jié)合，構(gòu)建出少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)方程；第四步：通過(guò)求解系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的特征值問(wèn)題，可獲得其固有特性；第五步：基于所建動(dòng)力學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析；結(jié)果表明，少齒差星輪型減速器的低階固有頻率遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定輸入轉(zhuǎn)頻，一般不會(huì)引起結(jié)構(gòu)諧振；系統(tǒng)低階模態(tài)對(duì)應(yīng)的振型表現(xiàn)為四類(lèi)子系統(tǒng)的復(fù)合振動(dòng)模式；第六步：在第五步基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析；對(duì)比發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)結(jié)果與理論仿真結(jié)果吻合較好，表明所建彈性動(dòng)力學(xué)模型具有較高的計(jì)算精度，可準(zhǔn)確揭示少齒差星輪型減速器的動(dòng)態(tài)特性，從而為后續(xù)的受力分析、強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供準(zhǔn)確的力學(xué)依據(jù)。（三）有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)建模方法，根據(jù)星輪型減速器的傳動(dòng)原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)計(jì)入軸承和齒輪副的變形以及偏心套誤差等因素，構(gòu)造系統(tǒng)的變形協(xié)調(diào)條件，并結(jié)合動(dòng)態(tài)子結(jié)構(gòu)法，建立該類(lèi)減速器的彈性動(dòng)力學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)展系統(tǒng)的模態(tài)分析，并將理論分析結(jié)果與實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證所建彈性動(dòng)力學(xué)模型的精確性，為后續(xù)的動(dòng)響應(yīng)分析、參數(shù)靈敏度分析、誤差影響分析、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化提供理論依據(jù)。具體實(shí)施方式一種少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)建模方法，包括以下步驟：第一步：針對(duì)目前少齒差星輪型減速器在機(jī)械應(yīng)用中行星軸承易燒毀的現(xiàn)象，對(duì)其進(jìn)行力學(xué)分析以尋求解決的途徑；第二步：基于子結(jié)構(gòu)綜合思想，將少齒差星輪型減速器劃分為輸出軸子系統(tǒng)、輸入軸子系統(tǒng)、星輪軸子系統(tǒng)和平動(dòng)星輪子系統(tǒng)，運(yùn)用牛頓力學(xué)方法建立各子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程；第三步：通過(guò)計(jì)入各軸承徑向支承變形、齒輪副嚙合變形以及輸入軸和星輪軸上偏心套的分度誤差和偏心誤差等因素，構(gòu)造系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的變形協(xié)調(diào)條件，并將其與各子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程結(jié)合，構(gòu)建出少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)方程；第四步：通過(guò)求解系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的特征值問(wèn)題，可獲得其固有特性；第五步：基于所建動(dòng)力學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析；結(jié)果表明，少齒差星輪型減速器的低階固有頻率遠(yuǎn)高于系統(tǒng)額定輸入轉(zhuǎn)頻，一般不會(huì)引起結(jié)構(gòu)諧振；系統(tǒng)低階模態(tài)對(duì)應(yīng)的振型表現(xiàn)為四類(lèi)子系統(tǒng)的復(fù)合振動(dòng)模式；第六步：在第五步基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析；對(duì)比發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)結(jié)果與理論仿真結(jié)果吻合較好，表明所建彈性動(dòng)力學(xué)模型具有較高的計(jì)算精度，可準(zhǔn)確揭示少齒差星輪型減速器的動(dòng)態(tài)特性，從而為后續(xù)的受力分析、強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供準(zhǔn)確的力學(xué)依據(jù)。上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本專利技術(shù)的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本專利技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本專利技術(shù)的保護(hù)范圍，本專利技術(shù)請(qǐng)求保護(hù)的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)建模方法，其特征在于：包括以下步驟：第一步：針對(duì)目前少齒差星輪型減速器在機(jī)械應(yīng)用中行星軸承易燒毀的現(xiàn)象，對(duì)其進(jìn)行力學(xué)分析以尋求解決的途徑；第二步：基于子結(jié)構(gòu)綜合思想，將少齒差星輪型減速器劃分為輸出軸子系統(tǒng)、輸入軸子系統(tǒng)、星輪軸子系統(tǒng)和平動(dòng)星輪子系統(tǒng)，運(yùn)用牛頓力學(xué)方法建立各子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程；第三步：通過(guò)計(jì)入各軸承徑向支承變形、齒輪副嚙合變形以及輸入軸和星輪軸上偏心套的分度誤差和偏心誤差等因素，構(gòu)造系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的變形協(xié)調(diào)條件，并將其與各子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程結(jié)合，構(gòu)建出少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)方程；第四步：通過(guò)求解系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程的特征值問(wèn)題，可獲得其固有特性；第五步：基于所建動(dòng)力學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行了模態(tài)分析；第六步：在第五步基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)B(tài)分析。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種少齒差星輪型減速器的彈性動(dòng)力學(xué)建模方法，其特征在于：包括以下步驟：第一步：針對(duì)目前少齒差星輪型減速器在機(jī)械應(yīng)用中行星軸承易燒毀的現(xiàn)象，對(duì)其進(jìn)行力學(xué)分析以尋求解決的途徑；第二步：基于子結(jié)構(gòu)綜合思想，將少齒差星輪型減速器劃分為輸出軸子系統(tǒng)、輸入軸子系統(tǒng)、星輪軸子系統(tǒng)和平動(dòng)星輪子系統(tǒng)，運(yùn)用牛頓力學(xué)方法建立各子系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)微分方程；第三步：通過(guò)計(jì)入各...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：焦國(guó)昌，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：黑龍江恒能自控科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：黑龍江,23