含裂纹的人字齿轮行星系统均载分析OA
Load-sharing analysis of herringbone planetary gear system with cracks
为了研究齿根裂纹对人字齿轮行星系统均载特性的影响,本文构建了考虑裂纹长度、刚度、阻尼等因素的弯扭轴耦合的 23 自由度的动力学模型.通过势能法求解了含裂纹的系统时变啮合刚度.采用龙格库塔法求解系统的动力学微分方程,得到系统动态啮合作用力和动态均载系数.结果表明:齿轮含裂纹时,系统的时变啮合刚度减小,系统均载曲线会出现明显激励,均载特性曲线随着裂纹的加剧先降后增,均载特性逐渐变差;当制造误差不变时,内、外啮合副均载特性曲线随裂纹增加而增大,均载特性逐渐变差;当裂纹不变时,内、外啮合副均载特性曲线随着制造误差增大而增大,表明均载特性逐渐变差.
To investigate the influence of root cracks on the load-sharing characteristics of herringbone planetary gear system,a 23-degree-of-freedom bending-torsional-axial coupled dynamic model was established,considering the effects of crack length,mesh stiffness,and damping.The time-varying mesh stiffness(TVMS)of the cracked system was derived using the potential energy method,and the system's nonlinear dynamic equations were solved by the Runge-Kutta method to obtain the dynamic meshing force and load-sharing coefficient.The results indicate that the presence of gear cracks reduces the system's TVMS and induces obvious excitations in the load-sharing curve.As the crack propagates,the load-sharing coefficient first decreases and then increases,showing a gradual deterioration of the load-sharing performance.Under constant manufacturing errors,the load-sharing coefficient of both internal and external meshing pairs increases with crack severity,indicating degraded load-sharing capability.Conversely,when the crack size remains unchanged,increasing manufacturing errors also cause the load-sharing coefficient to rise,further confirming that the load-sharing performance deteriorates with larger errors.
张宗阳;董皓;毕越;罗永涛;张涛
西安工业大学 机电工程学院,陕西 西安 710021||西安工业大学 高端齿轮传动数智化陕西省高校工程研究中心,陕西 西安 710021西安工业大学 机电工程学院,陕西 西安 710021||西安工业大学 高端齿轮传动数智化陕西省高校工程研究中心,陕西 西安 710021西安工业大学 机电工程学院,陕西 西安 710021||西安工业大学 高端齿轮传动数智化陕西省高校工程研究中心,陕西 西安 710021庆安集团有限公司,陕西 西安 710077庆安集团有限公司,陕西 西安 710077
机械制造
人字齿轮行星轮系弯扭轴裂纹均载特性
herringbone gearplanetary gearbending-torsional-axialcracksload-sharing characteristics
《燕山大学学报》 2026 (3)
204-212,9
国家自然科学基金资助项目(52375062)陕西省教育厅科研计划资助项目(23JC038)西安市科技计划资助项目(3GXFW0037)
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