机械工程学报

作者：魏静, 姜东, 张爱强, 程浩

单位：重庆大学机械传动国家重点实验室 重庆 400044

关键词：行星齿轮传动,时变位姿,动应力,系统级动力学模型,非惯性；

基金：国家自然科学基金（51775058）和国家重点研发计划（2020YFB2008101）资助项目。

考虑行星轮系内部非惯性和机体时变位姿外部非惯性的综合影响，推导了任意时变位姿下带有机匣的行星轮系构件运动方程，计入时变啮合刚度、啮合误差、侧隙和啮入冲击，建立了时变位姿下行星齿轮传动系统级动力学模型，并采用精细积分时程法（Precision integration method，PIM）求解得到了动态啮合力序列。根据齿间载荷分配关系进一步得到单齿啮合力序列。最后结合修正Heywood公式与Hertz公式构建了时变位姿下行星齿轮传动系统齿根弯曲动应力和接触动应力计算模型，并研究了机体平飞、滚转和筋斗位姿参数对接触动应力、弯曲动应力的影响规律。结果表明：不同时变位姿参数对弯曲、接触动应力影响显著，且对不同齿轮副影响不同，即加剧了齿轮副间承载不均；筋斗运动角速度对动应力影响比平飞加速度、滚转角速度以及筋斗回转半径对其影响复杂；机匣对动应力影响随加速度增大而增加。研究成果为时变位姿下行星齿轮传动动应力计算与高可靠性设计提供了理论依据。

来源：2021年第21期

《机械工程学报》期刊编辑部

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