【摘要】：齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)作為一種運(yùn)行平穩(wěn)、傳動(dòng)效率高、安全性能優(yōu)良、結(jié)構(gòu)緊湊的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),被廣泛應(yīng)用于汽車、高速鐵路、航天器、機(jī)床等各種機(jī)械設(shè)備中。齒輪嚙合過程中振動(dòng)幅值超過一定限度,會(huì)造成系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞,影響機(jī)械設(shè)備的安全性能和使用壽命。齒輪系統(tǒng)的振動(dòng)還會(huì)產(chǎn)生大量噪聲,危害人的身心健康。研究齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)發(fā)生的機(jī)理,對(duì)于提高各種機(jī)械設(shè)備的安全性能、使用壽命以及減振降噪具有重要的實(shí)際工程意義和科學(xué)價(jià)值。本文以某汽車齒輪箱中的單級(jí)直齒圓柱齒輪系統(tǒng)為對(duì)象展開研究。遵循由簡單到復(fù)雜的研究規(guī)律,分別研究了單自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、三自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、齒輪-轉(zhuǎn)子傳動(dòng)系統(tǒng)的安全盆侵蝕與分岔。本文的主要研究內(nèi)容如下:第一,介紹了單自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)模型,該模型綜合考慮了齒側(cè)間隙和綜合傳遞誤差等非線性因素。根據(jù)模型的無量綱化過程及赫茲公式計(jì)算得到了系統(tǒng)的安全域。利用數(shù)值方法分析了系統(tǒng)隨不同參數(shù)變化的安全盆侵蝕與分岔過程,結(jié)合系統(tǒng)的相圖以及Poincare截面圖對(duì)安全盆內(nèi)運(yùn)動(dòng)類型的周期性和安全性進(jìn)行分析,并通過系統(tǒng)隨參數(shù)變化的多初值分岔圖研究安全盆侵蝕與分岔的演變規(guī)律,再基于最大Lyapunov指數(shù)分析了系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。最終得到了不同參數(shù)變化下單自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)安全盆侵蝕與分岔的演變規(guī)律。第二,描述了三自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,該模型考慮了主、從動(dòng)軸上軸承的位移及其對(duì)齒輪的作用力。在單自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的研究方法的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分析了不同參數(shù)下三自由度系統(tǒng)的安全盆侵蝕與分岔的演變規(guī)律,設(shè)計(jì)齒輪時(shí)應(yīng)盡量保證這些參數(shù)在合理的范圍內(nèi)。同時(shí)總結(jié)了系統(tǒng)發(fā)生安全盆侵蝕與分岔的原因,以及不同分岔類型對(duì)安全盆分岔的影響規(guī)律。第三,介紹了齒輪-轉(zhuǎn)子傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,該模型將連接在齒輪輸入、輸出軸上的電機(jī)及其他部件抽象為與齒輪軸連接的轉(zhuǎn)子。分析了不同參數(shù)下齒輪-轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的安全盆侵蝕與分岔過程,得到了系統(tǒng)安全特性的演變規(guī)律。同時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中出現(xiàn)了更加復(fù)雜的非線性動(dòng)力學(xué)行為,包括概周期運(yùn)動(dòng)、Hopf分岔等。本文的研究結(jié)果可為直齒圓柱齒輪系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計(jì)和選擇提供指導(dǎo),為設(shè)計(jì)平穩(wěn)性能好、噪聲低的齒輪系統(tǒng)提供理論依據(jù)。另外,本論文中安全盆侵蝕與分岔的研究方法可為其它非線性系統(tǒng)的研究提供參考。
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邐天津工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑１．４本文的主要技術(shù)路線逡逑１．４．１研究目標(biāo)逡逑在現(xiàn)有的研究方法基礎(chǔ)上進(jìn)行修正和完善，得到本文中對(duì)直齒圓柱齒輪系統(tǒng)逡逑的研宄方法。再分別以單自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、三自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)及齒輪－逡逑轉(zhuǎn)子傳動(dòng)系統(tǒng)為對(duì)象，研究隨著參數(shù)變化系統(tǒng)的安全盆侵蝕與分岔。得到系統(tǒng)安逡逑全特性在參數(shù)變化下的演變規(guī)律，為齒輪系統(tǒng)設(shè)計(jì)的參數(shù)選擇和性能優(yōu)化提供理逡逑論指導(dǎo)。同時(shí)總結(jié)三自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)及齒輪－轉(zhuǎn)子傳動(dòng)系統(tǒng)與單自由度齒輪逡逑傳動(dòng)系統(tǒng)相比安全盆侵蝕與分岔過程有何不同，對(duì)出現(xiàn)的不同規(guī)律進(jìn)行總結(jié)歸納。逡逑為其它非線性系統(tǒng)安全盆侵蝕與分岔的研究提供思路。本文的總體研究方案框架，逡逑如圖１－１所示。逡逑

示整個(gè)胞的性質(zhì)）進(jìn)行迭代，以此計(jì)算系統(tǒng)的多初值分周期分岔圖。逡逑１．５本文的主要研究內(nèi)容逡逑本文把單級(jí)定軸直齒圓柱齒輪系統(tǒng)作為研究對(duì)象，系統(tǒng)的示意圖如圖１－２，逡逑按照循序漸進(jìn)的研宄規(guī)律，由簡單到復(fù)雜，借助相圖、Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面圖、多初值逡逑分岔圖、ＴＬＥ圖等數(shù)值計(jì)算方法，，分別對(duì)單自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)、三自由度齒輪逡逑傳動(dòng)系統(tǒng)及齒輪？轉(zhuǎn)子傳動(dòng)系統(tǒng)的安全盆侵蝕與分岔進(jìn)行研宄。論文內(nèi)容共有五逡逑章，每章內(nèi)容概要如下：逡逑

本文編號(hào)：2691155