雙離合變速器斜齒輪非線性動(dòng)力學(xué)分析
本文關(guān)鍵詞:雙離合變速器斜齒輪非線性動(dòng)力學(xué)分析,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著科技的進(jìn)步和機(jī)械行業(yè)的發(fā)展,齒輪傳動(dòng)被廣泛的應(yīng)用在工程中,成為機(jī)械傳動(dòng)中一種特殊且重要的傳動(dòng)形式。在汽車領(lǐng)域,齒輪傳動(dòng)作為核心部件之一,其振動(dòng)、沖擊特性直接影響到汽車的各項(xiàng)性能指標(biāo),因此工程應(yīng)用中對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)提出了更高的要求。為深入了解齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)、結(jié)構(gòu)形式以及加工制造方法對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的影響,因此需要對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)噪聲特性、嚙合沖擊特性、以及傳遞精度等問題進(jìn)行理論和試驗(yàn)研究,從而為實(shí)際的工程應(yīng)用提供指導(dǎo)。 本文圍繞乘用雙離合器自動(dòng)變速器的研發(fā)項(xiàng)目,以斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,建立了多自由度耦合方程,利用有限元法和數(shù)值方法,研究了齒輪系統(tǒng)的固有特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng),對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析;討論了齒輪系統(tǒng)的非線性特性,獲得了系統(tǒng)參數(shù)對(duì)其動(dòng)態(tài)特性的影響,為進(jìn)一步的理論研究和高性能齒輪系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。研究?jī)?nèi)容主要包括: (1)通過對(duì)斜齒輪系統(tǒng)的振動(dòng)分析,以齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ),獲得了了系統(tǒng)的剛度、阻尼等參數(shù),采用更符合實(shí)際工程應(yīng)用的多自由度研究思路,建立了彎-扭-軸-擺的多自由度斜齒輪振動(dòng)模型。 (2)分別利用數(shù)值方法與有限元法對(duì)斜齒輪系統(tǒng)的固有特性進(jìn)行研究,獲得了系統(tǒng)的固有頻率和振型,通過求解對(duì)比,說明了此耦合振動(dòng)模型在理論研究上的可行性。 (3)一研究了斜齒輪系統(tǒng)的激勵(lì)影響因素,并數(shù)值模擬了時(shí)變嚙合剛度激勵(lì)、誤差激勵(lì)和外部激勵(lì),考慮了實(shí)際應(yīng)用中齒側(cè)間隙、軸承間隙等非線性因素,建立了斜齒輪系統(tǒng)的彎-扭-軸-擺的多間隙非線性耦合模型。 (4)采用數(shù)值方法,求解了非線性耦合動(dòng)力學(xué)模型的動(dòng)態(tài)響應(yīng),研究了非線性影響因素對(duì)斜齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng),討論了轉(zhuǎn)速、阻尼、剛度參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響,獲得了系統(tǒng)的時(shí)域圖、相圖、龐加萊(Poincare)圖、系統(tǒng)分岔圖以及頻幅圖。研究了多自由度耦合,多間隙系統(tǒng)的非線性行為。 本文研究結(jié)果表明:本文建立的多自由度斜齒輪振動(dòng)方程在理論研究上的可行性,以及系統(tǒng)參數(shù)和非線性因素對(duì)系統(tǒng)在不同自由度方向上動(dòng)態(tài)特性的影響;齒側(cè)間隙不同,系統(tǒng)振動(dòng)位移在各自由度方向上的表現(xiàn)各不相同;低轉(zhuǎn)速區(qū),系統(tǒng)振動(dòng)不穩(wěn)定,易出現(xiàn)混沌狀態(tài);支承剛度減小,系統(tǒng)的振動(dòng)幅值增大較為明顯。
【關(guān)鍵詞】:斜齒輪 齒側(cè)間隙 時(shí)變嚙合剛度 非線性耦合 動(dòng)力學(xué)
【學(xué)位授予單位】:合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TH132.41
【目錄】:
- 致謝7-8
- 摘要8-9
- ABSTRACT9-11
- 目錄11-13
- 插圖清單13-15
- 表格清單15-16
- 第一章 緒論16-21
- 1.1 研究背景及意義16-17
- 1.2 傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-19
- 1.3 本文研究?jī)?nèi)容19-21
- 第二章 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的理論建模21-36
- 2.1 引言21-22
- 2.2 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型22
- 2.3 典型齒輪系統(tǒng)模型22-24
- 2.4 斜齒輪系統(tǒng)振動(dòng)分析24-25
- 2.5 輪齒嚙合剛度的建模25-28
- 2.6 等效剛度和等效質(zhì)量28-30
- 2.7 軸承剛度30
- 2.8 嚙合阻尼30-31
- 2.9 斜齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的建模31-35
- 2.9.1 斜齒輪運(yùn)動(dòng)方程31-32
- 2.9.2 彎扭軸擺耦合振動(dòng)分析模型32-35
- 2.10 本章小結(jié)35-36
- 第三章 斜齒輪非線性動(dòng)力學(xué)特性分析36-45
- 3.1 引言36
- 3.2 嚙合剛度激勵(lì)36-37
- 3.3 誤差激勵(lì)37-39
- 3.3.1 嚙合誤差激勵(lì)37-39
- 3.3.2 傳遞誤差激勵(lì)39
- 3.4 外部激勵(lì)39-40
- 3.5 彎扭軸擺非線性模型40-41
- 3.6 非線性動(dòng)力學(xué)方程無量綱化41-44
- 3.7 本章小結(jié)44-45
- 第四章 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)固有特性的研究45-51
- 4.1 引言45
- 4.2 齒輪系統(tǒng)固有頻率與振型45-50
- 4.2.1 齒輪系統(tǒng)固有特性數(shù)值計(jì)算45-48
- 4.2.2 齒輪系統(tǒng)固有特性有限元分析48-49
- 4.2.3 分析結(jié)果的對(duì)比49-50
- 4.3 本章小結(jié)50-51
- 第五章 齒輪系統(tǒng)非線性動(dòng)態(tài)特性的求解與分析51-99
- 5.1 引言51
- 5.2 齒輪系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)分析方法51-54
- 5.2.1 動(dòng)力學(xué)方程求解方法51-54
- 5.2.2 動(dòng)態(tài)響應(yīng)結(jié)果類型54
- 5.3 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)響應(yīng)54-98
- 5.3.1 隨量綱-齒側(cè)間隙的動(dòng)態(tài)特性55-88
- 5.3.2 剛度對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響88-93
- 5.3.3 轉(zhuǎn)速對(duì)動(dòng)態(tài)特性的影響93-98
- 5.4 本章小結(jié)98-99
- 第六章 總結(jié)與展望99-101
- 6.1 總結(jié)99-100
- 6.2 展望100-101
- 參考文獻(xiàn)101-104
- 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況104
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:雙離合變速器斜齒輪非線性動(dòng)力學(xué)分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):262339
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