齒輪傳動系統(tǒng)的非光滑分岔行為研究
本文關(guān)鍵詞:齒輪傳動系統(tǒng)的非光滑分岔行為研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:齒輪傳動系統(tǒng)在工作過程中出現(xiàn)的非光滑振動行為會嚴重影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,因此對齒輪傳動系統(tǒng)振動行為的研究具有重要的現(xiàn)實意義。本課題以齒輪傳動系統(tǒng)為研究對象,以非光滑特性為研究重點,分析齒側(cè)間隙對齒輪傳動系統(tǒng)非光滑動力學(xué)行為的影響;同時從含齒輪傳動的軋機系統(tǒng)的角度出發(fā),研究軋輥與軋件之間的摩擦對系統(tǒng)非光滑動力學(xué)行為的影響。首先,考慮齒輪傳動中的間隙、時變剛度、時變誤差,以及油膜因素的影響,應(yīng)用彈流潤滑(EHL)與Grubin理論,根據(jù)Newton定律,建立了一類含間隙非光滑特性的齒輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)方程。在相對轉(zhuǎn)動過程中,間隙的出現(xiàn)會導(dǎo)致系統(tǒng)的動力學(xué)行為發(fā)生改變,使系統(tǒng)由嚙合狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榕鲎矤顟B(tài)。為分析間隙出現(xiàn)的瞬間(即擦邊狀態(tài))及其前后的局部動態(tài)特性,建立了零時間不連續(xù)映射(ZDM)以及Poincare映射,并結(jié)合碰撞理論以及Floquet理論對擦邊分岔進行了預(yù)測分析。最后通過數(shù)值仿真驗證理論的正確性。其次,綜合考慮齒輪傳動過程中軋輥與軋件之間的摩擦因素、齒輪副的扭轉(zhuǎn)振動以及軋輥的水平振動,根據(jù)Newton定律,建立了一類扭轉(zhuǎn)與水平耦合振動的軋機系統(tǒng)的動力學(xué)方程。運用Hopf分岔定理對其自治系統(tǒng)平衡點穩(wěn)定性進行分析,運用Filippov凸方法對系統(tǒng)進行集值擴展,給出軋輥與軋件產(chǎn)生粘著(滑動分岔)的理論條件,利用所給出的理論條件對系統(tǒng)滑動分岔進行數(shù)值預(yù)測。運用Floquet理論對其非自治系統(tǒng)周期解穩(wěn)定性進行分析,并比較自治和非自治情況下,混合摩擦系數(shù)對系統(tǒng)動力學(xué)行為的影響。最后通過數(shù)值仿真驗證上述理論的正確性。
【關(guān)鍵詞】:齒輪傳動系統(tǒng) 非光滑 間隙 擦邊分岔 滑動分岔
【學(xué)位授予單位】:燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TH132.41
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-10
- 第1章 緒論10-17
- 1.1 課題研究的背景和意義10-11
- 1.2 齒輪傳動系統(tǒng)概述11-12
- 1.3 非光滑動力系統(tǒng)概述12
- 1.4 課題研究現(xiàn)狀12-16
- 1.4.1 齒輪振動研究現(xiàn)狀12-14
- 1.4.2 擦邊分岔研究現(xiàn)狀14-15
- 1.4.3 滑動分岔研究現(xiàn)狀15-16
- 1.5 本文的主要內(nèi)容16-17
- 第2章 非光滑齒輪傳動系統(tǒng)基本理論17-25
- 2.1 引言17
- 2.2 齒輪傳動系統(tǒng)動態(tài)激勵17-21
- 2.2.1 齒輪傳動內(nèi)部激勵17-19
- 2.2.2 齒輪傳動外部激勵19-21
- 2.3 非光滑動力系統(tǒng)基本理論21-24
- 2.3.1 非光滑動力系統(tǒng)分類21-23
- 2.3.2 非光滑動力系統(tǒng)分岔形式23-24
- 2.4 本章小結(jié)24-25
- 第3章 含間隙非光滑特性的齒輪傳動系統(tǒng)擦邊分岔研究25-38
- 3.1 引言25
- 3.2 間隙非光滑齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)模型25-29
- 3.3 擦邊分岔機理分析29-34
- 3.3.1 擦邊條件30
- 3.3.2 ZDM的建立30-32
- 3.3.3 Poincare映射32-33
- 3.3.4 擦邊分岔分析33-34
- 3.4 數(shù)值分析34-36
- 3.5 本章小結(jié)36-38
- 第4章 軋機主傳動扭轉(zhuǎn)-水平耦合振動系統(tǒng)的滑動分岔研究38-53
- 4.1 引言38
- 4.2 摩擦動力學(xué)模型38-41
- 4.3 自治系統(tǒng)分析41-49
- 4.3.1 平衡點以及Hopf分岔分析41-43
- 4.3.2 滑動分岔分析43-49
- 4.4 非自治系統(tǒng)分析49-52
- 4.4.1 周期解穩(wěn)定性分析49-50
- 4.4.2 滑動準周期運動50-52
- 4.5 本章小結(jié)52-53
- 結(jié)論53-55
- 參考文獻55-60
- 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果60-61
- 致謝61-62
- 作者簡介62
【參考文獻】
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本文編號:340100
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