CAD/CAE/CAPP/CAM
现代制造工程（ModemManufacturingEngineering）
双齿轮并联传动的负载均衡性仿真研究
徐震，王琪，杨丽新（中南大学，长沙410083）
2011年第3期
摘要：应用UG软件建立双齿轮并联传动系统的三维模型，利用ADAMS动力学软件仿真双齿轮并联传动的动态过程：分析和研究嗜合刷度、瞻合阻尼和齿侧间等参数对双齿轮并联传动负载均衡性的影响。研究表明，两齿轮副啮合阻尼不同和存在齿侧间隙时对齿轮副负载均衡性的影响较大，而两齿轮副刚度不同时对传动系统负载均衡性影响相对较小。
关键词：双齿轮并联传动；齿轮动力学；负载均衡；UG软件；ADAMS软件
中图分类号：TH132文献标志码：A文章编号：1671—3133(2011)03-0049—05
Simulation research of load sharingfor double-gear
parallel driving systems XU Zhen, WANG Qi, YANG Li-xin
(Central South University,Changsha 410083,China)
Abstract : The 3D model of double-gear transmission systems was established on UG software, The dynamic process of the double pinion parallel driving systems was simulated by using dynamics software ADAMS. Then the influence of meshing stiffness,damp ing and backlash on load sharing was also analyzed. The impact of the meshing stffness,the damping and the tooth side clearance on load sharing was discussed through simulation, It was found that the damping and the tooth side clearance have great impact on
the load balance,but the impact of meshing stffness is relatively small on the transmission load sharing-Key words double-gear parallel driving;gear dynamices;load sharing; UG; ADAMS
0引言
当代极端制造已经成为全球制造领域的重点发展方向门)。大型压机是极端制造的重要装备，而巨型重载操作机是大型锻压机的重要配套装备。由于锻压锻件的质量极大（>200t），重载操作机所需转矩（≥1.2×10°N·m）也很大，单个动力难以提供足够大的转矩，并且单对齿轮传动的强度和寿命要求很难支承如此大的转矩，所以主传动一般采用多元输入并联驱动。驱动多采用齿轮传动系统，包括齿轮副、轴、轴承和箱体等，其中各零/部件的结构和相关连接关系构成了一个复杂的机械系统[2]。
重载操作机的旋转是在低速、大惯量和非连续的特殊工况状态下进行，负载（力矩)很大，因此要求操作旋转时间短，过程快而平稳，对齿轮传动机构的强
，国家973课题资助项目（2006CB705404）万方数据
度和寿命要求很高；然而由于重载操作机中的旋转机构动态特性的差异、齿轮旋转系统的间隙以及扰动造成齿轮传动机构产生齿轮偏载等现象，降低了承载能力和寿命。所以重载操作机要求在保证足够大聚动动力的情况下，各驱动单元的负载还需相同，以保持负载均衡，避免造成旋转系统偏载等不确定力学行为，甚至造成旋转机构功能失效。为此，笔者针对重载操作机中旋转机构的负载均衡间题进行深人地研究。
目前齿轮系统动力学行为的研究主要是针对齿轮动态啮合力、动载荷系数以及齿轮系统的振动和噪声特性等，很少有关于多齿轮并联驱动研究，对多齿轮并联驱动的负载均衡性研究更少。笔者通过研究双齿轮并联驱动的负载均衡性，进一步了解齿轮系统物理参数等因素对其动力学行为的影响，从而指导齿轮并联驱动系统的齿轮设计和制造。
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