单输入齿轮分扭传动系统动态均载的刚度敏感性分析

龙珊珊，朱如鹏，靳广虎

(南京航空航天大学, 江苏 南京 210016)

0 引言

齿轮分扭传动系统具有体积小、传动比大、可靠性高等优点[1-3]，广泛应用于航空、航天等领域。目前，国内外学者[4-11]就圆柱齿轮分扭传动系统的动力学特性开展了一系列的研究。齿轮分扭传动系统中两分支双联轴具有相同的结构参数。但由于在实际过程中加工和安装误差无法避免，会造成其结构不一致，从而导致左右分支双联轴刚度值出现偏差。在以往研究中，通常忽略了刚度偏差对系统均载性能的影响。本文以单输入齿轮分扭传动系统为研究对象，建立含齿面摩擦的单输入齿轮分扭传动系统动力学模型和动力学方程，分析了两分支双联齿轮轴扭转刚度和支撑刚度偏差对系统动态均载特性的影响，为单输入齿轮分扭传动系统的设计提供理论依据。

1 系统动力学模型

图1为单输入齿轮分扭传动系统的结构示意图。系统包括输入轴、左右双联轴和输出轴4根传动轴，分为左右两分支。左右两分支中包含的零部件及其物理量用字母L和R进行区分。由图可知，系统的输入功率由输入齿轮Zp分成两路传递给分扭级齿轮ZLs和ZRs，再经由并车级齿轮ZLh和ZRh将功率汇集传递给输出齿轮ZB。

图1 单输入齿轮分扭传动系统示意图

根据图1，采用集中参数法建立如图2所示的单输入齿轮分扭传动系统的动力学模型。模型中将系统各个构件看作是刚体，将齿轮啮合变形、传动轴扭转变形和轴支撑处的横向变形等效为弹簧联接[12-13]，模型中各构件的刚度、阻尼和传递误差分别用字母K、c和e配合相应的下标表示。……