腹板式斜齒圓柱齒輪可以有效減輕傳動結(jié)構(gòu)質(zhì)量,避免高速大型傳動結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)較大的沖擊載荷,但是由于較薄的腹板和輪緣會引起輪齒和齒輪體較大的變形,從而使得輪齒接觸線與理論位置不一致,導(dǎo)致斜齒輪傳動中存在較大嚙合剛度波動,造成傳動系統(tǒng)出現(xiàn)較大的振動和噪聲問題。因此本文提出一種在斜齒輪輪緣增設(shè)壓電層的振動調(diào)控結(jié)構(gòu),通過對壓電層施加控制激勵電壓實時改變輪緣形變,實現(xiàn)對嚙合區(qū)輪齒接觸線長度的控制,保證齒輪傳動中具有合理的嚙合剛度變化,從而提高腹板式斜齒輪傳動的可靠性和穩(wěn)定性。論文的主要研究內(nèi)容歸納如下:（1）針對斜齒圓柱齒輪傳動的特點,建立一種考慮時變嚙合剛度和齒側(cè)間隙的七自由度動力學(xué)模型,為了詳細分析齒輪傳動周向動態(tài)嚙合誤差波動特性,將斜齒輪系統(tǒng)簡化成為一個單自由度系統(tǒng),并且利用三次多項式擬合齒輪間隙函數(shù)對系統(tǒng)方程光滑化,利用多尺度法研究了斜齒輪傳動系統(tǒng)的主共振和次共振穩(wěn)態(tài)幅頻變化曲線和穩(wěn)定區(qū)域,揭示了斜齒輪傳動系統(tǒng)出現(xiàn)振動和噪聲的機理;進一步利用四階Runge-Kutta法對系統(tǒng)方程進行數(shù)值求解,獲得的斜齒輪傳動系統(tǒng)二維分岔圖表明在一定的激勵頻率范圍內(nèi),特定的嚙合剛度波動、載荷波動和靜載荷作用下... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：138 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

斜齒輪嚙合傳動模型

2.2.2.2 嚙合剛度波動對傳動的影響（a） （b）圖 2.3 k 對主共振的影響曲線在圖 2.3（a）中，分別比較了不同嚙合剛度波動時主共振穩(wěn)態(tài)幅值的變化關(guān)系，圖中顯示，隨著嚙合剛度波動 k 的增加，主共振的最大穩(wěn)態(tài)幅值逐漸減小，不穩(wěn)定分支也不斷縮聚，因此齒輪系統(tǒng)中一定嚙合剛度波動的存在可以縮減主共振穩(wěn)態(tài)幅值，提高主共振的穩(wěn)定性，但是可以看出 k 對主共振穩(wěn)態(tài)幅值的影響比較小。圖 2.3（b）中表明在

- 17 -在圖 2.3（a）中，分別比較了不同嚙合剛度波動時主共振穩(wěn)態(tài)幅值的變化關(guān)系，圖中顯示，隨著嚙合剛度波動 k 的增加，主共振的最大穩(wěn)態(tài)幅值逐漸減小，不穩(wěn)定分支也不斷縮聚，因此齒輪系統(tǒng)中一定嚙合剛度波動的存在可以縮減主共振穩(wěn)態(tài)幅值，提高主共振的穩(wěn)定性，但是可以看出 k 對主共振穩(wěn)態(tài)幅值的影響比較小。圖 2.3（b）中表明在齒輪系統(tǒng)工作在低于主共振臨界頻率的工況下，k 的改變不會觸發(fā)主共振的不穩(wěn)定，穩(wěn)態(tài)幅值隨 k 的增加而減��；當(dāng)激勵頻率 ω 大于臨界頻率后，k 在一定范圍內(nèi)變化會導(dǎo)致齒輪系統(tǒng)主共振的失穩(wěn)，而且 ω 越大，觸發(fā)主共振不穩(wěn)定的最小 k 越小，由圖可以看出，較小的 k 亦可誘發(fā)系統(tǒng)高速傳動的大幅振動，導(dǎo)致主共振穩(wěn)態(tài)幅值的多值性，引起主共振的不穩(wěn)定。實際傳動中嚙合剛度波動始終存在，對于工作頻率小于主共振臨界頻率的

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3442684