[发明专利]一种少齿差行星减速器振动特性仿真与研究方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种减速器仿真与实验，具体涉及一种少齿差行星减速器振动特性仿真与研究方法，属于减速产品技术领域。

背景技术

空间传动件因运行环境复杂恶劣，其使用可靠性及在轨寿命已成影响航天器在轨时间长短关键因素，为适应航天器发展、满足其性能需求，新型少齿差行星齿轮传动件即滤波减速器应运而生，少齿差内啮合行星齿轮传动形式具有传动比范围大、传动效率高、体积小、结构紧凑等特点，而齿轮传动的振动特性成关注重点；影响齿轮啮合传动因素较多，如齿轮刚度，齿侧间隙等非线性因素，纯刚性分析方式往往忽略非线性因素干扰导致分析不准确，基于多体动力学理论及迟滞接触动力学方法，采用刚柔藕合齿轮三维接触动力学模型的分析方法得到广泛应用，而齿轮啮合过程中受到包括啮合刚度激励、误差激励、啮合冲击激励等轮齿啮合内部动态激励影响，计算齿轮装置固有频率及振型，综合考虑内外部激励成研究齿轮装置振动特性关键。

发明内容

（一）要解决的技术问题

为解决上述问题，本发明提出了一种少齿差行星减速器振动特性仿真与研究方法，建立祸合多体动力学虚拟样机模型，利用动态关联法对虚拟样机模型进行验证其准确性；分析减速器在多种工况下等效应力及振动响应，测试减速器振动特性；结果表明，转速提高对减速器等效应力影响不大，但偏心轴的偏心运动越明显，加大对轮齿啮合冲击，使减速器振动加剧、冲击幅值增大。

（二）技术方案

本发明的少齿差行星减速器振动特性仿真与研究方法，包括以下步骤：

第一步：建立包括双联齿轮、输出齿轮、固定齿轮、偏心轴等组成的整个少齿差行星减速器多体动力学非线性振动模型，利用动态关联法对动力学虚拟样机模型进行验证；

第二步：考虑齿轮时变啮合刚度、轮齿变形、偏心轴弯曲变形及不平衡惯性力情况计算减速器不同转速的等效应力及动态响应；

第三步：对减速器振动加速度进行测试，减速器动力学仿真分析及测试结果表明，动态仿真分析结果与测试值基本吻合；转速对减速器部件应力影响很小，对减速器振动影响较大，且减速器整体径向振动较轴向大；随转速提高，偏心轴偏心运动越明显，偏心轴对轮齿啮合冲击、滚珠冲击加大，减速器振动加剧，冲击幅值增大。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明的少齿差行星减速器振动特性仿真与研究方法，建立祸合多体动力学虚拟样机模型，利用动态关联法对虚拟样机模型进行验证其准确性；分析减速器在多种工况下等效应力及振动响应，测试减速器振动特性；结果表明，转速提高对减速器等效应力影响不大，但偏心轴的偏心运动越明显，加大对轮齿啮合冲击，使减速器振动加剧、冲击幅值增大。

具体实施方式

一种少齿差行星减速器振动特性仿真与研究方法，包括以下步骤：

第一步：建立包括双联齿轮、输出齿轮、固定齿轮、偏心轴等组成的整个少齿差行星减速器多体动力学非线性振动模型，利用动态关联法对动力学虚拟样机模型进行验证；

第二步：考虑齿轮时变啮合刚度、轮齿变形、偏心轴弯曲变形及不平衡惯性力情况计算减速器不同转速的等效应力及动态响应；

第三步：对减速器振动加速度进行测试，减速器动力学仿真分析及测试结果表明，动态仿真分析结果与测试值基本吻合；转速对减速器部件应力影响很小，对减速器振动影响较大，且减速器整体径向振动较轴向大；随转速提高，偏心轴偏心运动越明显，偏心轴对轮齿啮合冲击、滚珠冲击加大，减速器振动加剧，冲击幅值增大。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。