一种齿轮传动系统动力学分析模块化建模方法

摘要

本发明公开了一种齿轮传动系统动力学分析模块化建模方法，根据齿轮传动系统构型设计方案动力学快速评估需求，把构成齿轮传动系统的零部件进行模块化处理，形成三种具有特定输入输出接口的模块：轴模块、齿轮副模块、行星齿轮模块。只需将齿轮传动系统构型方案中传动件连接关系信息、齿轮基本参数和轴结构基本参数作为输入数据，即可快速组装生成齿轮传动系统的总体质量矩阵和总体刚度矩阵，从而建立齿轮传动系统动力学分析模型，可大大地提高齿轮传动系统动力学分析效率。此外，把结构复杂的轴离散为若干轴段生成多个轴单元，可提高动力学计算结果的准确度。

主权项

一种齿轮传动系统动力学分析模块化建模方法，其特征在于，形成具有特定输入输出接口的模块：轴模块、齿轮副模块、行星齿轮模块，具体包括以下步骤： 1)将轴划分成若干段的小轴段，每个轴段两端作为节点，轴段看作一个具有轴扭转刚度的弹簧单元，即一个轴单元； 2)齿轮在齿轮中心处为相应安装轴上的一个节点，即齿轮节点； 3)功率输入或输出中心为相应轴上的一个节点，即功率节点； 4)齿轮对简化为两根轴上相应两节点连接的啮合单元，该单元的刚度为啮合刚度，在形成刚度矩阵时需要将啮合刚度转化为角刚度； 5)行星齿轮作为一个独立的模块进行处理，其太阳轮在相应安装轴中心位置作为行星齿轮与轴的耦合节点，对该耦合节点进行合并处理，即节点耦合为同一节点，节点的转动惯量为原两节点转动惯量的相加值。