以柔性销轴式立磨用行星齿轮为研究对象,建立柔性销轴有限元模型;综合考虑制造误差、安装误差、时变啮合刚度、轴承支承刚度等影响,建立带有柔性销轴的行星齿轮系统的动力学模型,研究行星轮系在综合误差下的动态均载性能,分析加工精度、各齿轮误差激励和柔性销轴尺寸对立磨机行星轮系均载性能的影响。结果表明,与普通销轴比较,柔性销轴能够降低轮系均载系数;提高齿轮加工精度,可以提高轮系的均载性能;齿轮加工精度等级越低,柔性销轴在均载方面的优势越明显。此外,各齿轮制造误差对轮系均载性能的影响大于安装误差;在各齿轮误差中,内齿圈制造误差对轮系均载性能的影响最大;销轴直径、销轴和套筒的接触线长度对轮系均载性能有显著影响,合理设计柔性销轴结构可以改善轮系均载性能。

基于集中质量法建立了同轴面齿轮传动系统弯扭耦合动力学模型,研究了输入齿轮浮动量计算方法,修正了系统动力学方程,定义了系统动态均载系数计算方法,通过算例,开展了输入齿轮浮动量对系统均载性能的影响分析。结果表明,输入齿轮浮动量的变化影响系统动态均载性能;两输入齿轮均浮动时,系统动态均载性能最好;某一输入齿轮单独浮动时,系统动态均载性能最差。在同轴面齿轮试验台上开展均载试验研究,验证了某一支撑结构下两输入齿轮均浮动时均载性能的可靠性。

以分布式电驱动轮毂减速器为对象,应用有限元法求解行星轮轴承支承刚度和柔性销轴支承刚度。将行星轮轴承刚度与柔性销轴支承刚度引入集中参数动力学模型,建立综合考虑行星销轴柔性、时变啮合刚度、时变啮合阻尼、综合误差的动力学模型,探究了均载系数与综合误差、销轴柔度的关系。通过比较两种行星销轴支承结构下行星传动系统的均载系数,表明所提出的柔性销轴结构能够提升系统均载性能。研究结果为行星齿轮减速器均载性能提升及结构优化提供了理论依据。

为探讨2K-H行星齿轮传动系统的均载性能,建立了考虑时变啮合刚度、综合啮合误差等非线性因素的平移-扭转耦合动力学模型,推导了系统的无量纲化18自由度的微分方程组。通过求解微分方程组,分析中心构件的支承刚度以及间隙浮动对行星轮系均载性能的影响。结果表明,在一定范围内,随着中心构件支撑刚度的减小与轴孔间隙的增大,构件的浮动量增大,系统的均载系数减小。