张 俊，宋轶民，张 策，王建军

NGW型直齿行星传动自由振动分析

张 俊，宋轶民，张 策，王建军

(天津大学机械工程学院，天津 300072)

为揭示NGW型直齿行星传动的自由振动特性，在系杆随动参考坐标系下建立该型传动的平移-扭转耦合动力学模型．模型设定系统中每个构件均拥有3自由度，并计入各构件的支承刚度、轮齿时变啮合刚度及陀螺效应等影响因素．通过分析各构件间的相对位移关系，推导出系统的运动微分方程，进而求解其特征值问题，即可获知系统的固有频率和相应振型．依照传动系统的运动特征，可将NGW型直齿行星传动的自由振动分为3种典型振动模式，即扭转振动模式、平移振动模式和行星轮振动模式．比较本模型与前人模型的仿真结果发现，两种模型所得的系统各阶固有频率相同，但其中心构件平移振动模式所对应的系统振型向量存在较大差异．由于更正了前人模型中的推导错误，现有模型能更为准确地反映系统的自由振动特性．

行星齿轮传动；动力学建模；自由振动

作为齿轮传动的基本形式之一，行星齿轮传动的自由振动特性对整个传动系统的动态稳定性及参数共振特性具有重要影响，也是进行传动系统动态设计的起点．

为满足工业界对高速重载、低振动噪声、高可靠性和长寿命的要求，学术界围绕行星齿轮传动的动力学问题进行了相关研究[1-8]．Kahraman[1-2]曾在绝对坐标系下创建了NGW型直齿行星传动的动力学模型……