本文關(guān)鍵詞：考慮隨機(jī)裝配間隙的螺旋錐齒輪副非線性動(dòng)力學(xué)研究

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【摘要】：作為齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中最為復(fù)雜的一種,螺旋錐齒輪因其具有工作平穩(wěn)、重載、高效率等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于航空航天、輪船、汽車(chē)等領(lǐng)域。由于螺旋錐齒輪副的動(dòng)態(tài)性能對(duì)于整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)性能的影響是巨大的,所以本文對(duì)螺旋錐齒輪系統(tǒng)進(jìn)行分析,建立考慮時(shí)變嚙合剛度、齒側(cè)間隙等多個(gè)因素的動(dòng)力學(xué)模型,并對(duì)模型的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行求解和分析,為螺旋錐齒輪齒側(cè)間隙的選擇提供了一個(gè)理論依據(jù),以保證螺旋錐齒輪齒輪有較好的動(dòng)態(tài)性能。本文圍繞先進(jìn)直升機(jī)減速器研發(fā)項(xiàng)目,以螺旋錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,建立了彎-扭-軸多方向振動(dòng)耦合模型,對(duì)其中的參數(shù)進(jìn)行分析,考慮了各種動(dòng)態(tài)激勵(lì),并把模型去量綱化,并且為了方便對(duì)模型求解以及對(duì)響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)處理,對(duì)該模型進(jìn)行了一定的簡(jiǎn)化。通過(guò)數(shù)值解法求解出系統(tǒng)方程的固有特性,并將其與在三維軟件中建立的螺旋錐齒輪三維模型的固有特性進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證所建立微分方程組的有效性。引入了四階Runge-Katta方法對(duì)非線性方程進(jìn)行求解。對(duì)于一批螺旋錐齒輪,每個(gè)都有不同的齒側(cè)間隙,且間隙值都是隨機(jī)分布的,故本文對(duì)螺旋錐齒輪間隙非線性方程求解出的結(jié)果引入隨機(jī)裝配間隙方法,在保證螺旋錐齒輪副有穩(wěn)定響應(yīng)結(jié)果的基礎(chǔ)上,通過(guò)系統(tǒng)的混沌指數(shù)發(fā)現(xiàn)了間隙均值與方差的關(guān)系,從而可以為裝配間隙均值匹配合適的臨界方差,保證整批螺旋錐齒輪副的動(dòng)態(tài)性能。
【關(guān)鍵詞】：螺旋錐齒輪 間隙非線性動(dòng)力學(xué) 時(shí)變嚙合剛度 Lyapunov指數(shù) 混沌指數(shù)
【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】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 緒論15-20
• 1.1 選題的背景及研究意義15-16
• 1.1.1 選題的背景15-16
• 1.1.2 題目的來(lái)源16
• 1.1.3 選題的意義16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究概況16-19
• 1.2.1 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展16-17
• 1.2.2 螺旋錐齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展17-19
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容19-20
• 第二章 螺旋錐齒輪間隙非線性動(dòng)力學(xué)建模及分析20-33
• 2.1 引言20
• 2.2 螺旋錐齒輪動(dòng)力學(xué)建模方法及分類(lèi)20-22
• 2.2.1 螺旋錐齒輪動(dòng)力學(xué)建模方法20-21
• 2.2.2 螺旋錐齒輪動(dòng)力學(xué)模型分類(lèi)21-22
• 2.3 建立螺旋錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型22-24
• 2.4 等效質(zhì)量、等效剛度及等效阻尼24-26
• 2.4.1 彎曲振動(dòng)方向24
• 2.4.2 軸向振動(dòng)方向24-25
• 2.4.3 扭轉(zhuǎn)振動(dòng)方向25-26
• 2.5 螺旋錐齒輪系統(tǒng)輪齒嚙合阻尼與嚙合剛度26-27
• 2.5.1 螺旋錐齒輪系統(tǒng)輪齒嚙合剛度26-27
• 2.5.2 螺旋錐齒輪系統(tǒng)輪齒嚙合阻尼27
• 2.6 螺旋錐齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)激勵(lì)分析27-29
• 2.6.1 螺旋錐齒輪系統(tǒng)外部激勵(lì)27-28
• 2.6.2 螺旋錐齒輪系統(tǒng)剛度激勵(lì)28
• 2.6.3 螺旋錐齒輪系統(tǒng)誤差激勵(lì)28-29
• 2.7 螺旋錐齒輪間隙非線性動(dòng)力學(xué)方程29-32
• 2.8 本章小結(jié)32-33
• 第三章 螺旋錐齒輪系統(tǒng)固有特性分析33-40
• 3.1. 引言33
• 3.2 螺旋錐齒輪副固有頻率和固有振型33-39
• 3.2.1 螺旋錐齒輪固有特性數(shù)值計(jì)算33-36
• 3.2.2 螺旋錐齒輪系統(tǒng)固有特性有限元分析36-38
• 3.2.3 兩種方法分析結(jié)果對(duì)比38-39
• 3.3 本章小結(jié)39-40
• 第四章 考慮間隙的螺旋錐齒輪非線性系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性求解和分析40-73
• 4.1 引言40
• 4.2 螺旋錐齒輪系統(tǒng)振動(dòng)響應(yīng)求解與分析方法40-47
• 4.2.1 非線性動(dòng)力學(xué)求解方法40-43
• 4.2.2 非線性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)局部分析方法43-45
• 4.2.3 非線性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)全局分析方法45-47
• 4.3 參數(shù)變化對(duì)螺旋錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的影響47-70
• 4.3.1 載荷比對(duì)非線性系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的影響48-54
• 4.3.2 阻尼比對(duì)非線性系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的影響54-59
• 4.3.3 齒頻比對(duì)非線性系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的影響59-65
• 4.3.4 間隙對(duì)非線性系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)特性的影響65-70
• 4.4 混沌的定義及通往混沌的途徑70-72
• 4.4.1 混沌的定義70
• 4.4.2 螺旋錐齒輪系統(tǒng)通往混沌的途徑70-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 第五章 隨機(jī)裝配間隙螺旋錐齒輪副非線性動(dòng)力學(xué)研究73-84
• 5.1 引言73
• 5.2 產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)73-74
• 5.3 螺旋錐齒輪隨機(jī)裝配間隙非線性特性研究74-83
• 5.3.1 裝配間隙方差對(duì)系統(tǒng)特性的影響75-79
• 5.3.2 裝配間隙均值和臨界方差的關(guān)系79-83
• 5.4 本章小結(jié)83-84
• 第六章 總結(jié)與展望84-86
• 6.1 全文總結(jié)84-85
• 6.2 不足與展望85-86
• 參考文獻(xiàn)86-91
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況91

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本文編號(hào)：998202