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超环面行星蜗杆传动振动分析

刘少东  
【摘要】:机电集成超环面行星蜗杆传动是集机械、电磁、永磁和控制为一体的新型广义复合传动系统,该传动具有结构紧凑、响应速度快、节能、输出转矩和转速可控等优点。机电集成超环面行星蜗杆传动系统振动分析与振动控制研究对系统结构参数动态优化具有指导意义。本文主要研究以下内容: 建立了定子旋转式和定子固定式超环面行星蜗杆传动系统动力学模型,得到了两种传动系统在不同行星轮个数下的固有频率和模态振型,比较了两种传动系统在行星轮模态和耦合模态下的自由振动特点,研究了两种传动形式固有频率随系统参数的变化规律。 研究了超环面行星蜗杆传动在脉冲激励下的强迫响应;分析了定子旋转式和定子固定式超环面行星蜗杆传动系统强迫响应的影响因素及影响规律;建立了超环面行星蜗杆传动电系统动态模型,并推导了电磁啮合刚度计算公式;研究了系统振动随电参数的变化规律。 分析了机电集成超环面行星蜗杆传动参数振动,求解了周期性变化的啮合刚度;完成了超环面行星蜗杆传动参数振动频域分析和时域分析;并研究了电参数变化时的参数振动。 研究了超环面行星蜗杆传动在复合激励下的强迫振动;分析了超环面行星蜗杆传动振动的主动控制;研究了该传动主动隔振和主动减振的方法。 介绍了模态实验的原理、方法及实验过程;利用频域激振法测得了超环面行星蜗杆传动的固有频率;得到的实验结果与理论结果较吻合;验证了理论分析的正确性。


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