本文關(guān)鍵詞：直升機主減速器傳動系統(tǒng)的動力學研究

  更多相關(guān)文章： 齒面摩擦 單級行星齒輪 兩級行星齒輪 非線性動力學 混沌 分岔 均載特性 直升機主減速器

【摘要】：齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學和均載特性研究對于提高系統(tǒng)壽命、降低振動、減小噪聲以及改善運動穩(wěn)定性具有重要意義,而系統(tǒng)中的多種強非線性因素使得齒輪傳動系統(tǒng)的動力學特性成為當前研究的難點和熱點問題。本文以直升機主減速器傳動系統(tǒng)為研究對象,通過研究其各級輪系的均載以及非線性動力學特性,為齒輪傳動系統(tǒng)的設(shè)計提供理論和技術(shù)支持。(1)研究了含齒面摩擦的單齒對直齒齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學特性。建立了含齒面摩擦的多間隙單齒對齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學模型,推導出系統(tǒng)的微分振動控制方程;分析了輸入轉(zhuǎn)速、齒側(cè)間隙、支承間隙、摩擦因數(shù)和嚙合阻尼等參數(shù)對系統(tǒng)的混沌與全局分岔特性的影響。(2)研究了單級行星齒輪傳動系統(tǒng)的均載和非線性動力學特性。建立了含時變嚙合剛度、齒側(cè)間隙、支承間隙和綜合傳遞誤差等非線性因素在內(nèi)的動力學模型,推導出系統(tǒng)的多間隙彎扭耦合振動控制方程;分析了輸入轉(zhuǎn)速、太陽輪的支承剛度和支承間隙、內(nèi)外嚙合副上的齒側(cè)間隙、太陽輪和行星輪的偏心誤差等參數(shù)對系統(tǒng)均載特性的影響,并對理論計算結(jié)果進行了試驗驗證;研究了輸入轉(zhuǎn)速、齒側(cè)間隙、支承間隙和嚙合阻尼等參數(shù)對系統(tǒng)全局分岔特性的影響以及系統(tǒng)在各參數(shù)下進入混沌運動的不同通道;提出了根據(jù)系統(tǒng)的均載和非線性動力學特性來綜合分析、設(shè)計和評估行星齒輪傳動系統(tǒng)的方法。(3)研究了兩級行星齒輪傳動系統(tǒng)的動力學均載特性。建立了考慮太陽輪、行星輪和內(nèi)齒圈的橫向振動自由度、時變嚙合剛度和綜合傳遞誤差等因素在內(nèi)的動力學模型,推導出系統(tǒng)的動力學彎扭耦合振動微分方程,并利用傅里葉級數(shù)法求解了該控制方程;分析了輸入轉(zhuǎn)速、行星輪的偏心誤差和支承剛度,內(nèi)齒圈的支承剛度和行星架的扭轉(zhuǎn)剛度等參數(shù)對兩級行星輪系均載特性行為的影響;研究了輸入轉(zhuǎn)速對各級行星輪系的太陽輪中心運動軌跡的影響;提出了利用增加內(nèi)齒圈的橫向振動自由度來逼近薄壁長筒型柔性固定齒圈的方法;分析了系統(tǒng)各級輪系在不同參數(shù)下的耦合作用。(4)研究了兩級行星齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學特性。建立了考慮太陽輪的橫向振動自由度、支承間隙、齒側(cè)間隙、時變嚙合剛度和綜合傳遞誤差在內(nèi)的非線性動力學模型,利用Runge-Kutta數(shù)值積分法求解了系統(tǒng)的振動微分方程;分析了輸入轉(zhuǎn)速、齒側(cè)間隙、支承間隙和嚙合阻尼等參數(shù)對兩級行星齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學行為的影響以及系統(tǒng)在不同參數(shù)下的混沌通道,研究了系統(tǒng)各參數(shù)對各級行星輪系的耦合效應(yīng)。(5)研究了直升機主減速器總體傳動系統(tǒng)的動力學特性。利用集中參數(shù)法建立了某典型直升機主減速器傳動系統(tǒng)的動力學模型,利用傅里葉級數(shù)法求解了系統(tǒng)的動力學微分振動方程;分析了系統(tǒng)的固有特性,并研究了輸入轉(zhuǎn)速和功率等參數(shù)對各級齒輪傳動的動載和行星輪系的均載特性的影響。
【關(guān)鍵詞】：齒面摩擦 單級行星齒輪 兩級行星齒輪 非線性動力學 混沌 分岔 均載特性 直升機主減速器
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V275.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-20
• 第1章 第一章緒論20-35
• 1.1 論文的選題背景20-21
• 1.2 齒輪傳動系統(tǒng)動力學研究概述21-28
• 1.2.1 研究內(nèi)容22-23
• 1.2.2 分析模型23
• 1.2.3 求解方法23-24
• 1.2.4 分析途徑24-28
• 1.3 齒輪及直升機主減速器傳動系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀28-33
• 1.3.1 單齒對嚙合齒輪副的非線性動力學研究28-29
• 1.3.2 行星齒輪傳動系統(tǒng)的均載特性研究29-31
• 1.3.3 行星齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學特性研究31-32
• 1.3.4 主減速器傳動的動力學分析研究32-33
• 1.4 論文研究的主要內(nèi)容33-35
• 第2章 第二章考慮摩擦的多間隙單齒對齒輪傳動系統(tǒng)的混沌與分岔特性分析35-48
• 2.1 引言35
• 2.2 系統(tǒng)動力學模型與方程35-39
• 2.2.1 系統(tǒng)的時變嚙合剛度36-37
• 2.2.2 間隙非線性函數(shù)和動態(tài)嚙合力37
• 2.2.3 系統(tǒng)振動微分方程37-38
• 2.2.4 系統(tǒng)振動微分方程的無量綱化38-39
• 2.3 系統(tǒng)的全局分岔特性研究39-46
• 2.3.1 輸入轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)的分岔特性影響分析40-43
• 2.3.2 齒側(cè)間隙對系統(tǒng)的分岔特性影響分析43
• 2.3.3 支承間隙對系統(tǒng)的分岔特性影響分析43-44
• 2.3.4 摩擦因數(shù)對系統(tǒng)的分岔特性影響分析44-46
• 2.4 本章小結(jié)46-48
• 第3章 第三章單級行星齒輪傳動系統(tǒng)的均載特性研究48-67
• 3.1 引言48
• 3.2 多間隙彎扭耦合的行星齒輪傳動系統(tǒng)的模型48-56
• 3.2.1 系統(tǒng)傳動系統(tǒng)的誤差分析49-51
• 3.2.2 系統(tǒng)間隙非線性函數(shù)51-53
• 3.2.3 系統(tǒng)動態(tài)嚙合力53
• 3.2.4 系統(tǒng)的振動微分方程53-54
• 3.2.5 系統(tǒng)振動微分方程的無量綱化54-56
• 3.3 多間隙彎扭耦合的行星齒輪傳動系統(tǒng)的均載特性研究56-61
• 3.3.1 輸入轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)的均載特性影響分析57
• 3.3.2 太陽輪支承剛度對系統(tǒng)的均載特性影響分析57-58
• 3.3.3 太陽輪支承間隙對系統(tǒng)的均載特性影響分析58-59
• 3.3.4 太陽輪和行星輪的外嚙合副齒側(cè)間隙對系統(tǒng)的均載特性影響分析59-60
• 3.3.5 行星輪和內(nèi)齒圈的內(nèi)嚙合副齒側(cè)間隙對系統(tǒng)的均載特性影響分析60
• 3.3.6 行星輪偏心誤差對系統(tǒng)的均載特性影響分析60-61
• 3.3.7 太陽輪偏心誤差對系統(tǒng)的均載特性影響分析61
• 3.4 試驗驗證61-65
• 3.4.1 試驗原理與方案62
• 3.4.2 試驗裝置62-64
• 3.4.3 試驗結(jié)果和分析64-65
• 3.5 本章小結(jié)65-67
• 第4章 第四章單級行星齒輪傳動系統(tǒng)的全局分岔特性研究67-81
• 4.1 引言67
• 4.2 多間隙行星齒輪傳動系統(tǒng)的混沌與分岔特性研究67-79
• 4.2.1 輸入轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)的混沌與分岔影響分析67-71
• 4.2.2 太陽輪和行星輪的外嚙合齒側(cè)間隙對系統(tǒng)的混沌與分岔影響分析71-75
• 4.2.3 行星輪和內(nèi)齒圈的內(nèi)嚙合齒側(cè)間隙對系統(tǒng)的混沌與分岔影響分析75-79
• 4.2.4 太陽輪支承間隙對系統(tǒng)的混沌與分岔影響分析79
• 4.3 本章小結(jié)79-81
• 第5章 第五章兩級行星齒輪傳動系統(tǒng)的動力學均載特性研究81-95
• 5.1 引言81
• 5.2 兩級行星齒輪傳動系統(tǒng)的動力學模型和振動方程81-88
• 5.2.1 物理模型81-83
• 5.2.2 系統(tǒng)誤差與橫向位移的幾何關(guān)系83-85
• 5.2.3 系統(tǒng)動態(tài)嚙合力85-86
• 5.2.4 系統(tǒng)振動微分方程86-87
• 5.2.5 動力學方程的求解方法87-88
• 5.3 兩級行星齒輪傳動系統(tǒng)的動力學均載特性研究88-91
• 5.3.1 輸入轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)均載特性的影響分析88-89
• 5.3.2 行星輪的偏心誤差對系統(tǒng)均載特性的影響分析89
• 5.3.3 行星輪的支承剛度對系統(tǒng)均載特性的影響分析89-90
• 5.3.4 內(nèi)齒圈的支承剛度對系統(tǒng)均載特性的影響分析90-91
• 5.3.5 第一級行星架的扭轉(zhuǎn)剛度對系統(tǒng)均載特性的影響分析91
• 5.4 兩級行星齒輪傳動系統(tǒng)中各級太陽輪中心軌跡研究91-94
• 5.4.1 第一級行星輪系的太陽輪中心軌跡研究91-93
• 5.4.2 第二級行星輪系的太陽輪中心軌跡研究93-94
• 5.5 本章小結(jié)94-95
• 第6章 第六章兩級行星齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學特性研究95-111
• 6.1 引言95
• 6.2 兩級行星齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學模型與方程95-104
• 6.2.1 動力學模型95-96
• 6.2.2 綜合傳遞誤差和等效橫向位移96-99
• 6.2.3 分段間隙非線性函數(shù)99-100
• 6.2.4 動態(tài)嚙合力和太陽輪支承力100-101
• 6.2.5 系統(tǒng)振動微分方程101-104
• 6.3 多間隙彎扭耦合兩級行星齒輪傳動系統(tǒng)的混沌與分岔特性研究104-110
• 6.3.1 輸入轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)的混沌與分岔特性研究104-105
• 6.3.2 太陽輪和行星輪的外嚙合副齒側(cè)間隙對系統(tǒng)的混沌與分岔特性研究105-107
• 6.3.3 行星輪和內(nèi)齒圈的內(nèi)嚙合副齒側(cè)間隙對系統(tǒng)的混沌與分岔特性研究107-109
• 6.3.4 太陽輪支承間隙對系統(tǒng)的混沌與分岔特性研究109-110
• 6.4 本章小結(jié)110-111
• 第7章 第七章典型直升機主減速器傳動系統(tǒng)的動力學特性分析111-125
• 7.1 引言111
• 7.2 某典型直升機主減速器傳動系統(tǒng)的動力學模型與方程111-117
• 7.2.1 物理模型111-112
• 7.2.2 動力學模型112-114
• 7.2.3 系統(tǒng)綜合嚙合誤差114
• 7.2.4 嚙合副的相對位移和動態(tài)嚙合力114-116
• 7.2.5 系統(tǒng)振動微分方程116-117
• 7.3 主減速器傳動系統(tǒng)的動力學特性分析117-123
• 7.3.1 系統(tǒng)固有特性分析117-120
• 7.3.2 輸入轉(zhuǎn)速對系統(tǒng)各級動載和均載特性的影響分析120-122
• 7.3.3 輸入功率對系統(tǒng)各級動載和均載特性的影響分析122-123
• 7.4 本章小結(jié)123-125
• 第8章 第八章總結(jié)與展望125-130
• 8.1 本文的主要工作125-128
• 8.2 本文的創(chuàng)新點128-129
• 8.3 工作展望129-130
• 參考文獻130-140
• 致謝140-141
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文141

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4 本刊編輯部;新型越野設(shè)備傳動系統(tǒng)[J];機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新;2001年05期

5 夏永飛,宗鋼;Φ2×13m分級機傳動系統(tǒng)的改造[J];河南冶金;2001年02期

6 沈厚友;停車設(shè)備升降傳動系統(tǒng)[J];起重運輸機械;2004年04期

7 韓文,常思勤;二次調(diào)節(jié)靜液車輛傳動系統(tǒng)的智能PID控制[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2004年05期

8 許翔;畢小平;王普凱;;履帶車輛傳動系統(tǒng)的傳熱仿真[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2007年04期

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1 王書林;崔文好;;傳動系統(tǒng)柔性化理論依據(jù)[A];中國機械工程學會物料搬運專業(yè)學會第三屆年會論文集[C];1988年

2 史文勝;;化灰機傳動系統(tǒng)安裝工藝研究[A];河南省冶金企業(yè)創(chuàng)新與和諧發(fā)展研討會——暨技術(shù)經(jīng)濟年會論文集[C];2008年

3 龍威;趙彬;;精密空氣靜壓導軌組件傳動系統(tǒng)的設(shè)計與分析[A];第十五屆流體動力與機電控制工程學術(shù)會議論文集[C];2011年

4 姚遠;張紅軍;羅峗;金鼎昌;;機車傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)-輪對縱向耦合振動分析[A];第十屆中國科協(xié)年會論文集（一）[C];2008年

5 趙克剛;姚偉浩;;車輛傳動系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)部件扭振固有特性測試方法研究[A];“廣汽豐田杯”廣東省汽車行業(yè)第七期學術(shù)會議論文集[C];2013年

6 陳寶瑞;李和言;孫濤;;靜液傳動系統(tǒng)模型參考自適應(yīng)控制仿真分析與試驗研究[A];第八屆全國設(shè)備與維修工程學術(shù)會議、第十三屆全國設(shè)備監(jiān)測與診斷學術(shù)會議論文集[C];2008年

7 賀元成;羅旭東;馮彥賓;鄭自求;;DMGH傳動系統(tǒng)的特點及探討[A];2005年中國機械工程學會年會論文集[C];2005年

8 王斌;;某型活塞發(fā)動機的發(fā)電機傳動系統(tǒng)改進[A];中國航空學會第七屆動力年會論文摘要集[C];2010年

9 姜繼海;曹健;高維忠;;二次調(diào)節(jié)靜液傳動系統(tǒng)分段PID轉(zhuǎn)速控制及其試驗研究[A];第一屆全國流體動力及控制工程學術(shù)會議論文集（第二卷）[C];2000年

10 尹華兵;邵朋禮;程瑞廷;;機械傳動系扭振通用模型研究[A];《制造業(yè)自動化與網(wǎng)絡(luò)化制造》學術(shù)交流會論文集[C];2004年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 唐克軍 本報通訊員 王鳳金;為城軌列車裝上“中國心”[N];人民鐵道;2011年

2 王鳳金;北車青島四方所科研成果打破國外壟斷[N];青島日報;2011年

3 通訊員 張華;上推后傳動系統(tǒng)配套出口船[N];中國船舶報;2008年

4 MEB記者 天怡;斯維奇公司5兆瓦傳動系統(tǒng)在海裝風電近海機組成功運行[N];機電商報;2013年

5 記者 陸宇;Romax推出風機大兆瓦傳動系統(tǒng)[N];中國能源報;2012年

6 金小萍;工程船傳動系統(tǒng)成杭齒新亮點[N];中國船舶報;2010年

7 曉文;TFE開發(fā)機載傳動系統(tǒng)新技術(shù)[N];中國航空報;2003年

8 記者 賴瑛;GKN計劃擴展在華業(yè)務(wù)[N];民營經(jīng)濟報;2005年

9 肖燕;英國GKN傳動系統(tǒng)部加快中國拓展[N];科技日報;2004年

10 張曉薇;東安集團直升機傳動系統(tǒng)研制結(jié)碩果[N];中國航空報;2002年

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1 張宇白;特種船用動力傳動系統(tǒng)動力學特性研究[D];東北大學;2013年

2 盛冬平;直升機主減速器傳動系統(tǒng)的動力學研究[D];南京航空航天大學;2015年

3 林超;雙速卷揚機多流傳動系統(tǒng)動力學建模及動態(tài)性能分析[D];重慶大學;2002年

4 谷泉;大型風電機組傳動系統(tǒng)狀態(tài)退化的振動特征研究[D];沈陽工業(yè)大學;2013年

5 許焰;大間隙磁力傳動系統(tǒng)驅(qū)動性能研究[D];中南大學;2010年

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7 蔣章雷;風電機組傳動系統(tǒng)運行穩(wěn)定性劣化趨勢預測方法研究[D];北京理工大學;2014年

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 江程;動車組牽引傳動系統(tǒng)設(shè)計方法研究[D];西南交通大學;2015年

2 王汛;地鐵牽引傳動系統(tǒng)對轉(zhuǎn)向架振動的影響[D];西南交通大學;2015年

3 胡永旭;基于二代小波變換的CRH5動車組傳動系統(tǒng)故障診斷方法研究[D];西南交通大學;2015年

4 白新龍;基于商用車的動力傳動系統(tǒng)振動特性研究[D];長安大學;2015年

5 潘登;面向軌道車輛傳動系統(tǒng)的異常檢測方法及其在滾動軸承中的應(yīng)用[D];電子科技大學;2015年

6 李苓;車用電磁復合無級傳動系統(tǒng)的特性研究[D];北京理工大學;2015年

7 李祥雨;大型風力發(fā)電機傳動系統(tǒng)的動力學分析與故障預測[D];新疆大學;2015年

8 王凱;混合動力汽車傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動研究[D];上海交通大學;2013年

9 錢森林;谷糙分離機傳動系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D];上海交通大學;2014年

10 李懷卿;風電機組傳動系統(tǒng)動態(tài)載荷控制策略研究[D];沈陽工業(yè)大學;2016年

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本文編號：964221