齿轮传动副背隙动态测试平台的仿真与研究
2014-01-18石立城
湖北工业大学学报 2014年5期
王 刚,卢 红,石立城
(武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉430070)
当一对齿轮啮合时,轮齿非啮合面的两个轮齿之间存在回程间隙,这严重影响了传动精度和性能,为此,设计搭建一个传动性能测试实验台,主要分析比较可替换的行星齿轮传动和蜗轮蜗杆传动机构,测试研究机械传动系统的性能。齿轮传动和蜗轮蜗杆传动都是回转传动,在有些场合可以互换使用,但同时它们又各自具有自身的特点,在设计过程中需要根据实际的情况进行比较选择以保证传动形式最为可靠精准。目前研究现状是:两种传动方式的实验平台的振动、传动背隙、振动特性等属性不是特别清晰,内部规律还需进一步深入研究,本文以此为研究对象,用solidworks建模,使用有限单元法,比较了相同精度和尺寸大致相当条件下,这两种传动方式的一些模态、谐响应特性[1-2]。
1 蜗轮蜗杆和行星齿轮测试实验平台
本文设计建模,并用有限元分析为后续实验验证比较提供理论依据,并且将理论和实际进行匹配比较。为了比较齿轮传动系统与蜗轮蜗杆传动系统的差别,选取同样精度等级和相近大小尺寸的两套系统(图1、图2)。本实验用来比较两种传动方式在实际应用中的优劣,验证仿真的可靠性,为此搭建一个试验,实现方式为:驱动电机正转提供动力,负载电机被动反转模拟负载,具体通过加载试验,测试不同转速、转矩下传动系统振动、噪声等参数。通过噪声仪测量实验台的噪声分贝数来判断振动的强弱;……
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