新型自減振行星傳動系統動態特性分析

史小丁，孫冬野，周 瑾，尤 勇，闞英哲

(重慶大學 機械傳動國家重點實驗室，重慶 400044)

對于發動機驅動的傳動系統的研究已經較為成熟，發動機轉矩波動劇烈對系統影響較大，一般采用扭轉減振裝置或雙質量飛輪，通過調整系統動力學參數來改善系統動態特性[5-7]。文獻[6]分析了雙質量飛輪參數對傳動系統扭振控制的影響，并在一定約束條件下進行雙質量飛輪多級扭轉剛度的匹配設計。對于電機驅動的傳動系統，文獻[8-9]建立了不同的電機模型，并分析了不同情況下電機、齒輪系統耦合的動態特性，包括狀態監測、故障診斷等。文獻[10-11]通過對電機的控制實現了傳動系統的主動降振，減小系統沖擊載荷作用下的動載荷。

1 電機-TVD-PG系統動力學模型

TVD-PG傳動系統采用扭轉減振裝置取代了傳統的行星齒輪中某一構件與箱體固連的方式，另外兩個中心構件分別作為輸入和輸出端，可組成3種不同的結構形式。以扭轉減振裝置耦合內齒圈為例，扭轉減振裝置主動端與內齒圈相連，從動端與箱體剛性固連。采用集中參數法建立了可適用于變速工況下的TVD-PG傳動系統動力學模型，其中各齒輪構件簡化為集中質量或慣量，傳動軸簡化為集中剛度和阻尼連接，忽略齒輪系統的誤差激勵、輪齒間摩擦力、齒側間隙，且單齒嚙合剛度恒定。

由于機電傳動系統經常受到來自外界和內部不斷變化的激勵作用，因此系統瞬態響應必須被考慮。與上述提到的行星齒輪動力學模型所不同，選用各構件角位移為系統廣義坐標，太陽輪和內齒圈的角位移在靜坐標系中獲得，可以與電機直接相連。……