本文關(guān)鍵詞：考慮隨機裝配間隙的螺旋錐齒輪副非線性動力學研究

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【摘要】：作為齒輪傳動系統(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)點而廣泛應(yīng)用于航空航天、輪船、汽車等領(lǐng)域。由于螺旋錐齒輪副的動態(tài)性能對于整個傳動系統(tǒng)性能的影響是巨大的,所以本文對螺旋錐齒輪系統(tǒng)進行分析,建立考慮時變嚙合剛度、齒側(cè)間隙等多個因素的動力學模型,并對模型的動態(tài)特性進行求解和分析,為螺旋錐齒輪齒側(cè)間隙的選擇提供了一個理論依據(jù),以保證螺旋錐齒輪齒輪有較好的動態(tài)性能。本文圍繞先進直升機減速器研發(fā)項目,以螺旋錐齒輪傳動系統(tǒng)為研究對象,建立了彎-扭-軸多方向振動耦合模型,對其中的參數(shù)進行分析,考慮了各種動態(tài)激勵,并把模型去量綱化,并且為了方便對模型求解以及對響應(yīng)結(jié)果數(shù)據(jù)處理,對該模型進行了一定的簡化。通過數(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行對比,驗證所建立微分方程組的有效性。引入了四階Runge-Katta方法對非線性方程進行求解。對于一批螺旋錐齒輪,每個都有不同的齒側(cè)間隙,且間隙值都是隨機分布的,故本文對螺旋錐齒輪間隙非線性方程求解出的結(jié)果引入隨機裝配間隙方法,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態(tài)性能。
【關(guān)鍵詞】：螺旋錐齒輪 間隙非線性動力學 時變嚙合剛度 Lyapunov指數(shù) 混沌指數(shù)
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 題目的來源16
• 1.1.3 選題的意義16
• 1.2 國內(nèi)外研究概況16-19
• 1.2.1 齒輪系統(tǒng)動力學研究進展16-17
• 1.2.2 螺旋錐齒輪系統(tǒng)動力學研究進展17-19
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容19-20
• 第二章 螺旋錐齒輪間隙非線性動力學建模及分析20-33
• 2.1 引言20
• 2.2 螺旋錐齒輪動力學建模方法及分類20-22
• 2.2.1 螺旋錐齒輪動力學建模方法20-21
• 2.2.2 螺旋錐齒輪動力學模型分類21-22
• 2.3 建立螺旋錐齒輪傳動系統(tǒng)動力學模型22-24
• 2.4 等效質(zhì)量、等效剛度及等效阻尼24-26
• 2.4.1 彎曲振動方向24
• 2.4.2 軸向振動方向24-25
• 2.4.3 扭轉(zhuǎn)振動方向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)動態(tài)激勵分析27-29
• 2.6.1 螺旋錐齒輪系統(tǒng)外部激勵27-28
• 2.6.2 螺旋錐齒輪系統(tǒng)剛度激勵28
• 2.6.3 螺旋錐齒輪系統(tǒng)誤差激勵28-29
• 2.7 螺旋錐齒輪間隙非線性動力學方程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)振動響應(yīng)求解與分析方法40-47
• 4.2.1 非線性動力學求解方法40-43
• 4.2.2 非線性動力學響應(yīng)局部分析方法43-45
• 4.2.3 非線性動力學響應(yīng)全局分析方法45-47
• 4.3 參數(shù)變化對螺旋錐齒輪傳動系統(tǒng)運動特性的影響47-70
• 4.3.1 載荷比對非線性系統(tǒng)運動特性的影響48-54
• 4.3.2 阻尼比對非線性系統(tǒng)運動特性的影響54-59
• 4.3.3 齒頻比對非線性系統(tǒng)運動特性的影響59-65
• 4.3.4 間隙對非線性系統(tǒng)運動特性的影響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 隨機裝配間隙螺旋錐齒輪副非線性動力學研究73-84
• 5.1 引言73
• 5.2 產(chǎn)生隨機數(shù)73-74
• 5.3 螺旋錐齒輪隨機裝配間隙非線性特性研究74-83
• 5.3.1 裝配間隙方差對系統(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86-91
• 攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況91

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4 聞U，

本文編號：998202