减速机的作业及受力参数解析-河北桥星减速机制造有限公司

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减速机的作业及受力参数解析

发布时间:2014/6/16 9:28:04
  模态分析将减速机前端盖与电机相联处作为固定约束,外输出轴轴承处径向约束,采用BlockLanczos法对减速器进行有限元模态分析,可得各阶固有频率及对应的固有振型。由于对减速器影响_的为前几阶固有频率,因此在分析中只求解了前10阶模态,其固有频率如所示。

  减速机10阶固有频率模态阶数12345固有频率/Hz21.48377.437103.22133.47189.21模态阶数678910固有频率/Hz315.26356.94415.39462.09546.57给出了减速机第145阶固有振型。由于输入轴的转频为166.7Hz,介于第45阶固有频率之间,离共振频率较远,对振动影响不大;而定轴轮系的啮合频率2833Hz和差动轮系的啮合频率4533Hz远大于齿轮箱减速器前10阶固有频率。因此,在正常运转时不会出现转频或啮合频率与减速器固有频率合拍的情况,即不会产生共振现象。

  减速机内部动态激励数值仿真齿轮啮合的内部激励齿轮啮合的动态激励包括内部激励和外部激励,由于减速器的原动机为电机且负载平稳,可忽略外部激励影响,只考虑齿轮啮合时的内部激励。齿轮内部激励包含刚度激励、误差激励和啮合冲击激励3种形式,综合考虑这3种激励,内部激励可表示为[6Ft=Δktet+St)(1)式中:Ft)为内部激励;Δkt)为啮合刚度的变刚度部分;et)为齿轮综合误差;St)为啮合冲击激励。

  刚度激励数值模拟齿轮啮合过程中同时参与啮合的齿对数随时间作周期变化,且轮齿啮合过程的弹性变形也将引起齿轮啮合综合刚度的变化。刚度激励_是齿轮啮合过程中啮合综合刚度的时变性引起的动态激励。设啮合齿对数为n,则啮合刚度可以表示为ki=Fi/(δpi+δgi)(2k=Σni=1ki3)式中:ki为单对齿啮合刚度;Fi为啮合齿对接触力;δpi为主动轮的轮齿变形;δgi为被动轮的轮齿变形;k为轮齿综合啮合刚度。

  计算齿轮从啮入到啮出过程的接触力及变形,按式(2)和式(3)可得轮齿啮合刚度激励,如示。

误差激励计算轮齿啮合误差是由齿轮加工误差和安装误差引起的,这些误差使齿轮啮合齿廓偏离理论的理想啮合位置,破坏了渐开线齿轮的正确啮合方式,使齿轮瞬时传动比发生变化,造成齿与齿之间碰撞和冲击,产生了齿轮啮合的误差激励。误差激励是一种位移激励,轮齿误差可用半正弦函数表示为et=e0+ersin(πt/Tz+φ)(4)式中:et)为轮齿误差;e0er为轮齿误差的幅值和常值;t为时间;Tz为单对轮齿的啮合时间;φ为相位角。减速机的齿轮加工精度为6级,假设齿轮从齿根到齿顶的误差为半正弦分布,按照公式(4)计算即可得减速机行星轮系外啮合和内啮合轮齿的误差激励曲线。

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