【摘要】：本文在綜述了國內(nèi)外有關(guān)齒輪動(dòng)力學(xué)和隨機(jī)參數(shù)非線性系統(tǒng)周期響應(yīng)方法研究的發(fā)展和現(xiàn)狀基礎(chǔ)上,以研究齒輪系統(tǒng)周期解為出發(fā)點(diǎn),建立數(shù)學(xué)模型,通過自編程序,用分析動(dòng)力系統(tǒng)隨機(jī)響應(yīng)的一般概率攝動(dòng)有限元法,分析并求解三自由度非線性齒輪系統(tǒng)的隨機(jī)響應(yīng)和靈敏度,并應(yīng)用四階矩技術(shù),導(dǎo)出了三自由度齒輪系統(tǒng)響應(yīng)和狀態(tài)函數(shù)的前四階矩,應(yīng)用Monte-Carlo模擬法進(jìn)行對(duì)比并使用Edgeworth級(jí)數(shù)模擬了系統(tǒng)響應(yīng)和狀態(tài)函數(shù)的概率分布函數(shù),從而確定了三自由度非線性齒輪振動(dòng)系統(tǒng)可靠度。 主要研究內(nèi)容包括： (1)敘述了可靠性基本原理及定義并列舉了可靠性的一般求解方法。分析了Monte-Carlo法基本原理以及在可靠性分析中應(yīng)的步驟,并舉例說明如何應(yīng)用。 (2)采用集中質(zhì)量法建立三自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)模型并對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了求解,計(jì)算出三自由度非線性齒輪系統(tǒng)零階方程周期響應(yīng),并輸出了相應(yīng)曲線。 (3)計(jì)算出三個(gè)參數(shù)對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的靈敏度,分析了參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響,得出了阻尼系數(shù)靈敏度較大,即阻尼系數(shù)的改變對(duì)系統(tǒng)的影響較大,而剛度系數(shù)的靈敏度較小即剛度對(duì)系統(tǒng)的影響較小,結(jié)論為以后齒輪的尺寸設(shè)計(jì)、材料的選取及研究齒輪的振動(dòng),沖擊,噪聲奠定了基礎(chǔ)。 (4)給出了零階方程和二階方程在瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)情況下的周期響應(yīng),穩(wěn)態(tài)情況下的周期響應(yīng)一般成周期變化,瞬態(tài)響應(yīng)在開始和結(jié)束時(shí)的變化范圍很大,在今后設(shè)計(jì)過程中應(yīng)給予足夠的重視。 (5)依據(jù)在隨機(jī)參數(shù)聯(lián)合概率密度函數(shù)未知的情況下,非線性動(dòng)態(tài)隨機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)可靠性和可靠性靈敏度設(shè)計(jì)方法,應(yīng)用四階矩技術(shù),導(dǎo)出了三自由度齒輪系統(tǒng)響應(yīng)和狀態(tài)函數(shù)的前四階矩,應(yīng)用Monte-Carlo模擬法與其對(duì)比并使用Edgeworth級(jí)數(shù)模擬了系統(tǒng)響應(yīng)和狀態(tài)函數(shù)的概率分布函數(shù),從而確定了三自由度非線性齒輪振動(dòng)系統(tǒng)可靠度。
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH132.41
【圖文】：

本文采用集中質(zhì)量法來建立齒輪傳動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型【’61:一個(gè)典型的單級(jí)齒輪轉(zhuǎn)子一軸承傳動(dòng)系統(tǒng)包括箱體、滾子軸承、支撐軸、齒輪副等零部件，如圖3.1所示。在進(jìn)行傳動(dòng)分析時(shí)，為了使問題簡化，箱體被看作是固定的;忽略原動(dòng)部件慣性載荷的影響，即假設(shè)這樣的慣性元件是通過柔性的聯(lián)軸器與齒輪箱聯(lián)接。同時(shí)假設(shè)系統(tǒng)關(guān)于齒輪平面對(duì)稱，故系統(tǒng)的軸向運(yùn)動(dòng)可以忽略不計(jì)[l8]。翩翩砂泛 泛經(jīng):土之忿廠理鑒把衛(wèi)二二 lllrrr，，，嘴，弓 弓 一一 ..JJJ拼拼拼奮鉀零泌娜暇祥邵月月圖3.1齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)模型Fig.3.1腸 ansmitmodelofgeardrivesystem該系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)

東北大學(xué)碩士學(xué)位論文第4章齒輪系統(tǒng)的靈敏度分析(3)變量p的零階時(shí)域波形圖如圖4.3 05010015020025030035D400450500圖4.3位移P的時(shí)域波形圖 Fig.4.3Time一 domainwaveformofdisPlaeemeniP結(jié)論:通過上面的圖4.1一4.3可以看出這樣的結(jié)論:瞬態(tài)的響應(yīng)振幅變動(dòng)比較大，從開機(jī)到穩(wěn)定狀態(tài)有一個(gè)逐漸變化后趨向平穩(wěn)的過程。而進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后，可以看到振幅基本保持穩(wěn)定，盡管系統(tǒng)大部分時(shí)間都處在穩(wěn)定狀態(tài)，但瞬態(tài)過程對(duì)齒輪的沖擊也比較大，有時(shí)甚至超過穩(wěn)定狀態(tài)沖擊，在設(shè)計(jì)過程中，穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的問題都應(yīng)該充分考慮。4.3靈敏度計(jì)算4.3.1動(dòng)力響應(yīng)的靈敏度眾所周知，工程結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)靈敏度分析是非常豐富的研究領(lǐng)域，并對(duì)工程結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、控制理論和動(dòng)力修改等方面的研究有著十分重要的意義，對(duì)于動(dòng)態(tài)分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)和主動(dòng)控制，需要依據(jù)實(shí)際情況合理地選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，這樣靈敏度分析就顯得十分重要了。但是無論對(duì)于線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)還是非線性結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

圖4.4位移yl對(duì)凡;的靈敏度Fig.4.4sensstivityofdisplacementylto凡1

【參考文獻(xiàn)】

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1 張義民,聞邦椿;具有獨(dú)立失效模式的多自由度非線性振動(dòng)系統(tǒng)的可靠性分析[J];航空學(xué)報(bào);2002年03期

2 張義民,劉爾鐸,劉巧伶;具有多隨機(jī)參數(shù)的結(jié)構(gòu)隨機(jī)振動(dòng)響應(yīng)的數(shù)字特征描述[J];吉林工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1990年04期

3 孫月海,張策,潘鳳章,陳樹勛,黃永強(qiáng);直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)模型[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2000年08期

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1 關(guān)喜春;三自由度非線性齒輪系統(tǒng)靈敏度分析及ADAMS仿真[D];吉林大學(xué);2006年

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本文編號(hào)：2752936