减速器齿轮啮合振动的阶次跟踪
减速器齿轮啮合振动的阶次跟踪
Order tracking of gear mesh vibration in a speed reducer
为进行减振设计，采用仿真复现了系统的振动特性，找到可能引发共振的因素-电动机驱动行星齿轮组的转速和啮合频率。
建立减速器的数字样机并进行仿真，将仿真结果与试验数据作比较，验证了模型的准确性，该正确的仿真模型可为后续进一步改进的设计验证所用。
Analysis Goal:Reproduce and analyze the vibration of a speed reducer that includes planetary gear
分析目标：行星齿轮减速器振动的复现与分析
Process
①根据减速器齿轮组算法检测齿轮啮合频率的振动阶次；
②在配备振动测量装置（加速计和传声器）的电机上安装减速器（含行星齿轮组）；
③将减速器从静止加速到特定转速，通过物理试验找出加速器的瞬态振动特性（振动阶数）；
④建立与物理试验相同工况的3D仿真模型，分析减速器的瞬态振动特性；
⑤对上述四步得到的振动特性仿真结果和试验结果进行比较，验证仿真结果；
⑥动力学仿真模型复现减速器的振动特性：
–仿真结果相应的坎贝尔图阶次线及其趋势与试验数据完美匹配.
关键技术
ㆍ减速器齿轮、轴承的高精度动态仿真专用界面
ㆍ柔性减速器壳体精确地仿真壳体表面的振动特性
ㆍ柔性轴仿真时考虑转轴的变形
ㆍ齿轮接触专用算法精确分析齿轮的动态接触行为
ㆍ更加快速进行齿轮接触分析的元模型技术
ㆍ利用RFlex技术，壳体模态振型替代整体节点自由度，大大提高仿真速度
ㆍ直观的坎贝尔图用户界面，便于旋转机械的阶次跟踪分析
Toolkits
ㆍRecurDyn/GearKS
ㆍRecurDyn/BearingKS
ㆍRecurDyn/Shaft
ㆍRecurDyn/RFlex
Customer Challenges
ㆍ为降低成本和开发周期，需找到能表示当前物理样机的方法
ㆍ需找到一种技术可复现复杂齿轮箱系统（含行星齿轮）的振动特性
ㆍ需要直观的后处理方法快速分析振动特性
Solutions
ㆍ基于齿轮、轴承专用的用户界面快速建立三维动态模型
ㆍ利用与试验数据相匹配的仿真模型鉴别振动特性
ㆍ通过直观的后处理，提前从仿真结果中检测共振频段
Outcomes
ㆍ证实了RecurDyn数字样机仿真减速器振动问题的有效性
ㆍ证实了仿真可减少物理测试，降低改进设计的时间和成本
其它应用场景
1）. Transmission simulation using RecurDyn
ㆍ变速器多挡传动的动态仿真
ㆍ换挡过程齿轮动态行为仿真
2）. Dierential Gear Simulation including lubrication oil
ㆍ基于RecurDyn和Particleworks进行MBD x CFD Co-simulation
ㆍ油液与齿轮的相互作用
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