本文關(guān)鍵詞：多齒側(cè)間隙傳動系統(tǒng)非線性特性研究

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【摘要】：舵機系統(tǒng)是典型的機械傳動系統(tǒng),其運轉(zhuǎn)過程中的幅頻特性和動力學穩(wěn)定性對整個裝備具有重要的作用,而各個部件間的間隙對系統(tǒng)動力學特性有很大影響。本文針對一類多級齒輪和絲杠螺母組合的舵機系統(tǒng)開展研究,從動力學角度出發(fā),研究傳動系統(tǒng)的動力學穩(wěn)定性特征,并重點對間隙等因素進行分析。本文的主要工作可以分為以下4個部分。第一部分:綜合考慮各個部件的齒輪間隙、齒輪沿基圓切向的綜合誤差、時變嚙合剛度等因素的影響,采用集中質(zhì)量法建立系統(tǒng)的平動-轉(zhuǎn)動動力學模型,對方程組進行無量綱化處理,并依據(jù)測量、有限元分析結(jié)果和相關(guān)理論確定齒輪系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)尺寸、剛度和阻尼等關(guān)鍵參數(shù)。第二部分:強非線性齒輪系統(tǒng)動力學方程組的求解。針對齒輪系統(tǒng)間隙所引起的強非線性特點,采用基于離散傅立葉變換及其逆變換的諧波平衡法求解系統(tǒng)解析解,同時也采用數(shù)值計算的方法求解其動力學特征。第三部分:系統(tǒng)的幅頻特性、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和非穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性分析。分析間隙系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)及其特點。綜合利用系統(tǒng)的相圖、時間歷程圖、頻譜圖、分岔圖、李雅普諾夫指數(shù)等方法分析間隙條件下齒輪傳動系統(tǒng)豐富的非線性現(xiàn)象。并通過齒輪嚙合誤差的均值、均方根幅值和嚙合比例的分析討論了系統(tǒng)響應(yīng)所表現(xiàn)出的嚙合特性。最后利用非穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析給出系統(tǒng)實際運轉(zhuǎn)時的響應(yīng)特點。第四部分:針對系統(tǒng)中的關(guān)鍵參數(shù)及其對系統(tǒng)動力學的影響進行分析。討論間隙的位置,負載、間隙、阻尼的大小以及齒輪系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速的綜合影響作用。為舵機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計、提高傳動效率和平穩(wěn)性、故障診斷和排查提供參考。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V214

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本文編號：1192702