فرکانس‌های طبیعی و مدهای ارتعاشی چرخدنده سیاره‌ای ساده تک مرحله‌ای

نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی

نویسندگان

دانشگاه شهید باهنر کرمان

چکیده

در این پژوهش فرکانس‌های طبیعی و انواع مدهای ارتعاشی چرخدنده سیاره‌ای ساده تک مرحله‌ای مورد بررسی قرار گرفته‌اند. سیستم دینامیکی مجموعه چرخدنده‌ سیاره‌ای به صورت مجموعه‌ای از جرم و فنر مدل‌سازی شده است. هر یک از اجزاء شامل چرخدنده خورشیدی، حمل‌کننده سیاره‌ها، چرخدنده رینگ و سیاره‌ها دارای سه درجه آزادی هستند و به صورت اجسام صلب مدل شده‌اند. به منظور بررسی فرکانس‌های طبیعی و مدهای ارتعاشی، سیستم سیاره‌ای، متقارن در نظر گرفته شده است. به نحویکه سیاره‌ها مشابه و دارای موقعیت قرارگیری یکسانی از هم هستند. همچنین سختی یاتاقان‌ها که به صورت فنر‌های خطی شبیه‌سازی شده‌اند در تمامی جهت‌ها نیز یکسان فرض شده‌اند. در این پژوهش معادلات حرکت هر کدام از اجزاء جداگانه بدست آمده‌اند و مدهای ارتعاشی به سه نوع دورانی، انتقالی و سیاره‌ای دسته‌بندی شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که فرکانس‌های طبیعی متناظر با مدهای دورانی و انتقالی به ترتیب دارای گوناگونی یک و دو هستند. همچنین در سیستم سیاره‌ای ساده تک مرحله‌ای، مد سیاره‌ای زمانی ظاهر می‌شود که تعداد سیاره‌ها حداقل چهار عدد باشند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Kahraman, A. “Planetary gear train dynamics.” Journal of Mechanical Design 116, No. 3, 1994, pp. 713–720.

[2] Kahraman, A. “Natural modes of planetary gear trains.” Journal of Sound and Vibration 173, No. 1, 1994, pp. 125-130.

[3] Lin, J., R. G. Parker. “Analytical characterization of the unique properties of planetary gear free vibration.” Journal of Vibration and Acoustics 121, No. 3, 1999, pp. 316-321.

[4] Lin, J., R. G. Parker. “Structured vibration characteristics of planetary gears with unequally spaced planets.” Journal of Sound and Vibration 233, No. 5, 2000, pp. 921–928.

[5] Sun, T., H. Hu. “Nonlinear dynamics of a planetary gear system with multiple clearances.” Mechanism and Machines Theory 38, 2003, pp. 1371-1390.

[6] Wu, X., R. G. Parker. “Vibration of rings on a general elastic foundation.” Journal of Sound and Vibration 295, 2006, pp. 194-213.

[7] Ambarisha, V. K., R. G. Parker. “Nonlinear dynamics of planetary gears using analytical and finite element models.” Journal of Sound and Vibration 302, 2007, pp. 577-595.

[8] Guo, Y., R. G. Parker. “Dynamic modeling and analysis of a spur planetary gear involving tooth wedging and bearing clearance nonlinearity.” European Journal of Mechanics A/Solids 29, 2010, pp. 1022-1033.

[9] فرشیدیانفر، ا.، ا. ثقفی. "ارتعاشات در سیستم­های چرخ‌دنده­ای." صوت و ارتعاش، ش. 1، تابستان و پاییز 1391، ص. 15-26.

[10] ثقفی، ا.، ا. فرشیدیانفر. "کنترل دو شاخه شدگی و آشوب در سیستم انتقال چرخ‌دنده." مهندسی مکانیک مدرس، ش. 14، اسفند 1393، ص. 61-68.

[11] Ericson, T. M., R. G. Parker. “Experimental measurement of the effects of torque on the dynamic behavior and system parameters of planetary gears.” Mechanism and Machine Theory 74, 2014, pp. 370-389.