少齿差星轮型减速器的弹性静力学分析-IngentaConnect.PDF

第 29 卷 第 24 期 农 业 工 程 学 报 Vol.29 No.24 2013 年 12 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Dec. 2013 49 少齿差星轮型减速器的弹性静力学分析 张 俊，谢胜龙，徐培民，童宝宏 （安徽工业大学机械工程学院，马鞍山 243032 ） 摘 要：针对目前少齿差星轮型减速器在机械应用中行星轴承易烧毁的现象，对其进行力学分析以寻求解决的途 径。综合考虑内啮合齿轮副、行星轴承的变形以及各轴的扭转变形，构造少齿差星轮型减速器的变形协调条件， 并采用子结构法建立该类传动系统的弹性静力学模型。通过求解系统的弹性静力学方程，获得系统各环节的受力， 并给出了一个运动周期内两相机构的齿轮啮合力、行星轴承力和各曲轴扭矩的变化规律。弹性静力学仿真表明， °相位差。 少齿差星轮型减速器两相机构各环节的受力均呈周期性变化，且二者的变化规律基本相同，仅存在 180 两相机构中齿轮副的啮合较为平稳，其啮合力在一个运动周期内仅存在微小波动；但行星轴承的载荷状况较为恶 劣，其中星轮轴行星轴承的载荷波动较大，而输入轴行星轴承的载荷幅值较大，这恰与星轮型减速器应用中行星 轴承易烧蚀的现象相吻合。该研究可为少齿差星轮型减速器的强度设计和结构优化提供准确的力学依据。 关键词：静力学分析，模型，变形，少齿差，星轮型减速器 doi ：10.3969/j.issn.1002-6819.2013.24.007 中图分类号：TH132.4 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2013)-24-0049-07 张 俊，谢胜龙，徐培民，等. 少齿差星轮型减速器的弹性静力学分析[J]. 农业工程学报，2013，29(24)：49 －55. Zhang Jun, Xie Shenglong, Xu Peimin, et al. Elasto-statics analysis of spider reducer with small tooth number difference[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2013, 29(24): 49 －55. (in Chinese with English abstract) 他少齿差行星减速器类似，均属超静定系统，机构 0 引 言 中存在多重虚约束，采用一般刚体力学方法无法准 少齿差星轮型减速器作为一种新型内平动行 确求解出系统的受力，故文献[10]的分析及相关结 星齿轮传动装置，因其可利用有效圆原理实现正多 论尚待商榷[11-23] 。 边形对称式连续滚动以传递扭矩和转速，故与传统 正是由于对少齿差星轮型减速器的力学行为 行星减速器及外平动行星齿轮装置（即少齿差环板 缺乏足够认识，导致该类传动缺乏完善的设计理 式减速器）相比，具有传动比大、功重比高、输出 论，工程中大多类比常规减速器的设计方法来确定 构型灵活等优点，目前已在能源、矿山、电力、水 设计方案，致使实际使用中出现振动噪声大、行星