宁志远 白争锋 蒋 鑫 王思宇

* (哈尔滨工业大学航天工程系,哈尔滨 150001)

† (哈尔滨工业大学 (威海) 机械工程系,山东威海 264209)

引言

齿轮传动是最为普遍的机械传动形式之一,行星传动齿轮具有传动平稳、高精度、高可靠性、体积小、高传动比和高承载力的优势,被广泛应用于仪器仪表、星载天线驱动机构和空间机械臂等航天机构中[1-2].齿轮传动过程中的磨损不可避免,行星传动齿轮磨损与行星传动齿轮动力学相互耦合,会导致齿轮传动系统振动加剧,传动精度下降.因此,研究行星传动齿轮磨损特性及其对齿轮动力学性能的影响,为行星传动齿轮的分析、设计与寿命预测提供重要的理论基础,具有重要的工程实际意义.

Wang[3-4]对齿轮啮合动力学进行了研究,提出了考虑扭转振动的齿轮动力学模型,并考虑了齿轮齿侧间隙对齿轮动力学的影响,认为齿侧间隙的引入会增强齿轮的非线性特征,并通过实验进行了验证.Nevzat 和Houser[5]对齿轮啮合动力学模型进行了综述,为分析齿侧间隙对齿轮非线性动力学的影响奠定了理论基础.Kahraman等[6-10]建立了行星齿轮间隙动力学模型,考虑了齿轮啮合的装配误差、齿侧间隙、啮合刚度和轴承间隙等因素,总结了不同类型间隙对齿轮动力学特性影响规律,为研究行星齿轮间隙动力学奠定了基础.Lin 和Parker[11-12]则在此基础上考虑了齿轮的陀螺效应,通过模态能量分布分析不同参数的灵敏度,得到了固有频率对工作速度的灵敏度……