本發(fā)明涉及一種減速器建模，具體涉及一種少齒差星輪型減速器的彈性動力學建模方法，屬于減速產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

少齒差行星齒輪傳動的振動與噪聲是影響其可靠性、使用壽命及操作環(huán)境的關(guān)鍵因素，圍繞該類傳動的動力學問題，學術(shù)界開展了廣泛研究，內(nèi)容涉及動力學建模、固有特性分析、動態(tài)響應(yīng)求解、振動和噪聲抑制等多個方面，這其中，動力學建模與固有特性分析是進行后續(xù)動力學性能研究及減振降噪的理論基礎(chǔ)；按照建模時考慮因素和力學層次的不同，可將少齒差行星齒輪傳動的動力學建模方法分為一般剛體力學方法、彈性靜力學方法和彈性動力學方法，其中，一般剛體力學方法將機構(gòu)中各構(gòu)件視為剛體，利用靜力平衡條件和力矩平衡條件建立系統(tǒng)的靜力學方程；因少齒差行星齒輪傳動中存在虛約束，各構(gòu)件不滿足靜定條件，故采用一般剛體力學方法無法準確求得各構(gòu)件的受力，為此，在開展該類傳動的力學分析時，必須計入盡可能多的影響因素，同時構(gòu)造恰當?shù)淖冃螀f(xié)調(diào)條件，方可建立能反映系統(tǒng)各環(huán)節(jié)真實受載狀況的力學模型。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

（一）要解決的技術(shù)問題

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種少齒差星輪型減速器的彈性動力學建模方法，為后續(xù)的動響應(yīng)分析、參數(shù)靈敏度分析、誤差影響分析、動態(tài)設(shè)計與性能優(yōu)化提供理論依據(jù)。

（二）技術(shù)方案

本發(fā)明的少齒差星輪型減速器的彈性動力學建模方法，包括以下步驟：

第一步：針對目前少齒差星輪型減速器在機械應(yīng)用中行星軸承易燒毀的現(xiàn)象，對其進行力學分析以尋求解決的途徑；

第二步：基于子結(jié)構(gòu)綜合思想，將少齒差星輪型減速器劃分為輸出軸子系統(tǒng)、輸入軸子系統(tǒng)、星輪軸子系統(tǒng)和平動星輪子系統(tǒng)，運用牛頓力學方法建立各子系統(tǒng)的運動微分方程；

第三步：通過計入各軸承徑向支承變形、齒輪副嚙合變形以及輸入軸和星輪軸上偏心套的分度誤差和偏心誤差等因素，構(gòu)造系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的變形協(xié)調(diào)條件，并將其與各子系統(tǒng)的運動微分方程結(jié)合，構(gòu)建出少齒差星輪型減速器的彈性動力學方程；

第四步：通過求解系統(tǒng)動力學方程的特征值問題，可獲得其固有特性；

第五步：基于所建動力學模型對其進行了模態(tài)分析；結(jié)果表明，少齒差星輪型減速器的低階固有頻率遠高于系統(tǒng)額定輸入轉(zhuǎn)頻，一般不會引起結(jié)構(gòu)諧振；系統(tǒng)低階模態(tài)對應(yīng)的振型表現(xiàn)為四類子系統(tǒng)的復合振動模式；

第六步：在第五步基礎(chǔ)上進一步進行了實驗模態(tài)分析；對比發(fā)現(xiàn)，實驗模態(tài)結(jié)果與理論仿真結(jié)果吻合較好，表明所建彈性動力學模型具有較高的計算精度，可準確揭示少齒差星輪型減速器的動態(tài)特性，從而為后續(xù)的受力分析、強度計算和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供準確的力學依據(jù)。

（三）有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的少齒差星輪型減速器的彈性動力學建模方法，根據(jù)星輪型減速器的傳動原理與結(jié)構(gòu)特點，通過計入軸承和齒輪副的變形以及偏心套誤差等因素，構(gòu)造系統(tǒng)的變形協(xié)調(diào)條件，并結(jié)合動態(tài)子結(jié)構(gòu)法，建立該類減速器的彈性動力學模型，在此基礎(chǔ)上，進一步開展系統(tǒng)的模態(tài)分析，并將理論分析結(jié)果與實驗模態(tài)結(jié)果進行對比，以驗證所建彈性動力學模型的精確性，為后續(xù)的動響應(yīng)分析、參數(shù)靈敏度分析、誤差影響分析、動態(tài)設(shè)計與性能優(yōu)化提供理論依據(jù)。

具體實施方式

一種少齒差星輪型減速器的彈性動力學建模方法，包括以下步驟：

第一步：針對目前少齒差星輪型減速器在機械應(yīng)用中行星軸承易燒毀的現(xiàn)象，對其進行力學分析以尋求解決的途徑；

第二步：基于子結(jié)構(gòu)綜合思想，將少齒差星輪型減速器劃分為輸出軸子系統(tǒng)、輸入軸子系統(tǒng)、星輪軸子系統(tǒng)和平動星輪子系統(tǒng)，運用牛頓力學方法建立各子系統(tǒng)的運動微分方程；

第三步：通過計入各軸承徑向支承變形、齒輪副嚙合變形以及輸入軸和星輪軸上偏心套的分度誤差和偏心誤差等因素，構(gòu)造系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的變形協(xié)調(diào)條件，并將其與各子系統(tǒng)的運動微分方程結(jié)合，構(gòu)建出少齒差星輪型減速器的彈性動力學方程；

第四步：通過求解系統(tǒng)動力學方程的特征值問題，可獲得其固有特性；

第五步：基于所建動力學模型對其進行了模態(tài)分析；結(jié)果表明，少齒差星輪型減速器的低階固有頻率遠高于系統(tǒng)額定輸入轉(zhuǎn)頻，一般不會引起結(jié)構(gòu)諧振；系統(tǒng)低階模態(tài)對應(yīng)的振型表現(xiàn)為四類子系統(tǒng)的復合振動模式；

第六步：在第五步基礎(chǔ)上進一步進行了實驗模態(tài)分析；對比發(fā)現(xiàn)，實驗模態(tài)結(jié)果與理論仿真結(jié)果吻合較好，表明所建彈性動力學模型具有較高的計算精度，可準確揭示少齒差星輪型減速器的動態(tài)特性，從而為后續(xù)的受力分析、強度計算和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供準確的力學依據(jù)。

上面所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明請求保護的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。