单级齿轮传动系统有限元节点动力学模型及高速动态性能分析*

doi:10.3901/JME.2016.17.155

机械工程学报 ›› 2016, Vol. 52 ›› Issue (17): 155-161.doi: 10.3901/JME.2016.17.155

单级齿轮传动系统有限元节点动力学模型及高速
动态性能分析^*

钱露露, 唐进元, 陈思雨, 刘洋

中南大学高性能复杂零件制造国家重点实验室长沙 410083

出版日期:2016-09-05 发布日期:2016-09-05
作者简介:钱露露，女，1992年出生。主要研究齿轮动力学。
E-mail：1305461890@qq.com
唐进元(通信作者)，男，1962年出生，教授。主要研究方向为数字化制造及齿轮动力学。
E-mail：jytangcsu@163.com
基金资助:
* 国家自然科学基金资助项目(51275530， 51535012， 51305462); 20151012收到初稿，20160725收到修改稿;

Dynamic Modeling of a One-stage Gear System by Finite Element Method and the Dynamic Analysis in High Speed

QIAN Lulu, TANG Jinyuan, CHEN Siyu, LIU Yang

State Key Laboratory of High Performance Complex Manufacturing， Central South University， Changsha 410083

Online:2016-09-05 Published:2016-09-05

摘要/Abstract

摘要：

研究用有限元节点建模方法建立考虑轴、齿轮转子陀螺效应的单级齿轮传动系统动力学模型，计算得到系统固有特性，与有限元软件和试验测量得到的结果进行对比，三种方法得到的系统固有频率具有一致性，验证有限元节点动力学模型有效性。由转子动力学稳定性理论计算得到系统的涡动临界转速等高速动态性能参数与响应特征，建立的齿轮轴系动力学模型为高速齿轮系统的设计及稳定性分析提供了基础参考。

关键词: 高速齿轮传动, 固有频率, 临界转速, 稳定性, 有限元节点法

Abstract:

Finite element method is used in the dynamic model which takes whirling of gear-carrying shaft into consideration to analyses the natural characteristics of a one-stage gear system. The analysis results of the dynamic model are then compared to those of finite element software and experiment. It shows that they reach agreement in term of natural frequency. Therefore the dynamic model with finite element method is proved effective. With the theory of stability in geared rotor system, some of the parameters of high speed dynamic characteristics and responses such as critical speed are gained. The dynamic model of a one-stage gear system provides a survey to the design and the stability analysis of high speed gear system.

Key words: critical speed, gear transmission in high speed, natural frequency, stability, finite element method

钱露露, 唐进元, 陈思雨, 刘洋. 单级齿轮传动系统有限元节点动力学模型及高速
动态性能分析^*[J]. 机械工程学报, 2016, 52(17): 155-161.

QIAN Lulu, TANG Jinyuan, CHEN Siyu, LIU Yang. Dynamic Modeling of a One-stage Gear System by Finite Element Method and the Dynamic Analysis in High Speed[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2016, 52(17): 155-161.

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单级齿轮传动系统有限元节点动力学模型及高速
动态性能分析^*

Dynamic Modeling of a One-stage Gear System by Finite Element Method and the Dynamic Analysis in High Speed

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