摆线针轮传动建模方法与固有特性分析
Modeling Method and Inherent Characteristic Analysis of Cycloid Pin Gear Transmission
- 机械传动 2021年45卷第4期 页码：46-50
- 作者机构：
1.大连交通大学 机械工程学院， 辽宁 大连 116028
- 作者简介：
宋雪萍（1977— ），女，河北武安人，博士，副教授，研究方向为转子动力学、故障诊断等。
毕爱宾（1995— ），男，河北唐山人，在读硕士研究生，研究方向为转子动力学、故障诊断。
- 基金信息：国家自然科学基金(51605069)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.008
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宋雪萍,毕爱宾,卢博文.摆线针轮传动建模方法与固有特性分析[J].机械传动,2021,45(04):46-50.
Song Xueping,Bi Aibin,Lu Bowen.Modeling Method and Inherent Characteristic Analysis of Cycloid Pin Gear Transmission[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(04):46-50.
宋雪萍,毕爱宾,卢博文.摆线针轮传动建模方法与固有特性分析[J].机械传动,2021,45(04):46-50. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.008.
Song Xueping,Bi Aibin,Lu Bowen.Modeling Method and Inherent Characteristic Analysis of Cycloid Pin Gear Transmission[J].Journal of Mechanical Transmission,2021,45(04):46-50. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2021.04.008.
摘要
以摆线针轮传动系统为研究对象，基于集中质量法建立了弯扭耦合的非线性动力学模型，考虑摆线轮的偏心运动以及摆线轮与针轮啮合的时变刚度、齿侧间隙及传动误差的影响，运用拉格朗日法求得系统的运动微分方程。针对系统微分方程的半正定、变参数和强非线性特点，以摆线轮与针轮啮合位置的相对啮合位移作为系统的广义坐标，运用线性变换将方程组转换为统一形式的矩阵形式，并对方程进行了无量纲处理。通过计算得到了系统的固有频率和无量纲频率，并对固有频率的影响因素进行了分析。
Abstract
The cycloid pin wheel drive system is taken as the research object， and the nonlinear dynamics model of bending torsion coupling is established by using the method of concentrated mass. Considering the eccentric motion of cycloid and the influence of time-varying stiffness， backlash and transmission error of cycloid and pin gear， the differential equation of motion of the system is obtained by Lagrange method. According to the characteristics of positive semidefinite， variable parameters and strong nonlinearity of the system differential equation， the relative meshing displacement of the cycloid wheel and the pin wheel is taken as the generalized coordinate of the system. By using linear transformation， the equations are transformed into a unified matrix form， and the equations are dimensionless. The natural frequency and dimensionless frequency of the system are obtained by calculation， and the influencing factors of the natural frequency are analyzed.
关键词
摆线针轮传动非线性动力学无量纲处理固有频率
Keywords
Cycloid pin gear transmissionNonlinear dynamicsDimensionless processingNatural frequency
references
OZGUVEN H N，HOUSER D R.Mathematical models used in gear dynamics-a review［J］.Journal of Sound Vibration，1988，121（3）：383-411.
杨宏斌，邓效忠，高建平，等.齿轮非线性振动研究综述［J］.中国机械工程，1999（7）：3-5.
YANG Hongbin，DENG Xiaozhong，GAO Jianping，et al.Overview of the research on the non-linear oscillation of gears［J］.China Mechanical Engineering，1999（7）：3-5.
KAHRAMAN A，SINGH R.Non-linar dynamics of a spur gear pair［J］.Journal of Sound Vib，1990，142（1）：49-75.
唐进元，陈思雨，钟掘.一种改进的齿轮非线性动力学模型［J］.工程力学，2008（1）：217-223.
TANG Jinyuan，CHEN Siyu，ZHONG Jue.A improved nonlinear model for a spur gear pair system［J］.Engineering Mechanics，2008（1）：217-223.
王三民，沈允文，董海军，等.含间隙和时变啮合刚度的弧齿锥齿轮传动系统非线性振动特性研究［J］.机械工程学报，2003，39（2）：28-32.
WANG Sanmin，SHEN Yunwen，DONG Haijun，et al.Non-linear dynamical characteristics of a spiral bevel gear system with backlash and time-varying stiffness［J］.Journal of Mechanical Engineering，2003，39（2）：28-32.
孙涛，沈允文，孙智民，等.行星齿轮传动非线性动力学模型与方程［J］.机械工程学报，2002（3）：6-10.
SUN Tao，SHEN Yunwen，SUN Zhimin，et al.Study on nonlinear dynamic behavior of planetary gear train dynamic model and governing equations［J］.Journal of Mechanical Engineering，2002（3）：6-10.
张东浩，吴凤林，张世同.考虑外部激励作用下的齿轮系统非线性动力学分析［J］.机械传动，2013，37（12）：14-16.
ZHANG Donghao，WU Fenglin，ZHANG Shitong.Non-linear dynamics analysis of gea system considering the role of the external excitation［J］.Journal of Mechanical Transmission，2013，37（12）：14-16.
戚厚军，孙涛，刘继岩，等.2K-V型摆线针轮减速器传动系统的动态特性分析［J］.机械传动，2004（2）：13-15.
QI Houjun，SUN Tao，LIU Jiyan，et al.Dynamic characteristics analysis of 2K-V planetary gears train with cycloid gears［J］.Journal of Mechanical Transmission，2004（2）：13-15.
刘继岩，孙涛，戚厚军.RV减速器的动力学模型与固有频率研究［J］.中国机械工程，1999（4）：3-5.
LIU Jiyan，SUN Tao，QI Houjun.Research on natural frequency and dynamic model of RV reducer［J］.China Mechanical Engineering，1999（4）：3-5.
单丽君，于成国，何卫东.环板式针摆行星传动非线性动力学模型与方程［J］.大连交通大学学报，2010，31（3）：37-40.
SHAN Lijun，YU Chengguo，HE Weidong.Nonlinear dynamics model and equations of ring-plate-type pin-cycloidal drive［J］.Journal of Dalian Jiaotong University，2010，31（3）：37-40.
韩林山.2K-V型摆线针轮系统动态传动精度的研究［D］.西安：西北工业大学，2008：16-17.
HAN Linshan.Research on dynamic transmission accuracy of 2K-V-type cycloid-pin gear system［D］.Xi'an：Northwestern Polytechnical University，2008：16-17.
闻邦椿.机械振动学［M］.北京：冶金工业出版社，2011：65-66.
WEN Bangchun.Mechanical vibration［M］.Beijing：Metall-urgical Industry Press，2011：65-66.
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