軌道交通齒輪箱傳動系統(tǒng)非線性動力學及故障分析
發(fā)布時間:2021-09-25 04:42
隨著如今生活節(jié)奏的加快,以高鐵、動車和地鐵為主的軌道交通車輛越來越成為現代交通發(fā)展的趨勢,并且由此而來的安全性問題越來越成為人們關注的問題。引發(fā)軌道交通故障的問題多種多樣,但傳動系統(tǒng)故障卻一直是其中無法避免的重要問題,一直是人們重點研究的問題之一。在減速齒輪箱中應用較多的有兩種類型,一種是二級直齒輪傳動齒輪箱,一種是一級斜齒輪傳動齒輪箱,本文中分別對這兩種齒輪箱的模型進行了研究,分別建立了二級直齒輪傳動齒輪箱的9自由度系統(tǒng)模型和一級斜齒輪傳動齒輪箱的6自由度系統(tǒng)模型,并在模型建立時分別對這兩種齒輪箱產生剛度和磨損故障時的情況作了分析,使用變步長Runge-Kutta數值積分法對具有故障的兩種齒輪箱傳動模型進行求解,分別得到其系統(tǒng)振動的動態(tài)響應過程。在對所得結果進行分析時,借助相平面圖、龐加萊截面圖、分岔圖和頻譜圖等系統(tǒng)狀態(tài)評判標準,定性分析了齒輪系統(tǒng)在激勵頻率和故障參數變化時系統(tǒng)的周期運動,倍周期運動和混沌運動的演化過程,并使用RMS、峭度值,峰-峰值等統(tǒng)計學指標在適當的地方做了定量分析,所得結果表明:1、對于二級直齒輪傳動系統(tǒng),在齒輪正常運轉時,隨著軸頻的增加,輸出軸齒輪的振動經歷了...
【文章來源】:北京建筑大學北京市
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
齒輪系統(tǒng)動力學體系Fig.1-1Gearsystemdynamicssystem齒輪系統(tǒng)動力學模型的發(fā)展也是隨著振動理論的發(fā)展逐步發(fā)展而來的,從
到了相位圖、分岔圖、龐加萊截面圖等分析方法,頻域分析中部分使用了頻譜圖分析,統(tǒng)計學指標中使用了 RMS、峰-峰值和峭度值來進行量化分析。圖1-2 各章節(jié)關系圖Fig.1-2 Relationship of each chapter1.5 本章小結本章中,首先介紹了本科題的研究背景,是基于軌道交通行業(yè)快速發(fā)展,對減速齒輪箱的安全性和穩(wěn)定性的要求越來越高而應運而生的,簡述了我國的軌道交通行業(yè)發(fā)展的現狀和對齒輪箱設計要求的緊迫性。然后介紹了齒輪轉子動力學的發(fā)展歷程,從最初的振沖模型發(fā)展到如今以振動理論為基礎的現代齒輪系統(tǒng)模型,結合了嚙合剛度的時變性和非線性等特征,再到以這些為研究基礎的故障動力學。另外還介紹了齒輪系統(tǒng)動力學研究的主要內容和研究目標。最后介紹了本論文的研究內容和特點。
圖2-1兩級齒輪齒輪箱非線性動力學模型Fig.2-1 Nonlinear dynamic model of two-stage gearbox算和建模,需要對模型進行簡化,現對整個傳動系軸承支撐都是彈性的不存在塑性變形,三根軸均的不會發(fā)生變形,而齒輪體上的嚙合齒認為是柔性齒輪 2 和齒輪 3 之間的軸很短,忽略彈性影響。模型中用到的基本數據:表 2-1 兩級齒輪基本參數Table 2-1 Basic parameters of two-stage gear主動齒輪 被動m) 1.5°) 20碳素鋼(pa) 2.1×101129(36) 100(
本文編號:3409111
【文章來源】:北京建筑大學北京市
【文章頁數】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
齒輪系統(tǒng)動力學體系Fig.1-1Gearsystemdynamicssystem齒輪系統(tǒng)動力學模型的發(fā)展也是隨著振動理論的發(fā)展逐步發(fā)展而來的,從
到了相位圖、分岔圖、龐加萊截面圖等分析方法,頻域分析中部分使用了頻譜圖分析,統(tǒng)計學指標中使用了 RMS、峰-峰值和峭度值來進行量化分析。圖1-2 各章節(jié)關系圖Fig.1-2 Relationship of each chapter1.5 本章小結本章中,首先介紹了本科題的研究背景,是基于軌道交通行業(yè)快速發(fā)展,對減速齒輪箱的安全性和穩(wěn)定性的要求越來越高而應運而生的,簡述了我國的軌道交通行業(yè)發(fā)展的現狀和對齒輪箱設計要求的緊迫性。然后介紹了齒輪轉子動力學的發(fā)展歷程,從最初的振沖模型發(fā)展到如今以振動理論為基礎的現代齒輪系統(tǒng)模型,結合了嚙合剛度的時變性和非線性等特征,再到以這些為研究基礎的故障動力學。另外還介紹了齒輪系統(tǒng)動力學研究的主要內容和研究目標。最后介紹了本論文的研究內容和特點。
圖2-1兩級齒輪齒輪箱非線性動力學模型Fig.2-1 Nonlinear dynamic model of two-stage gearbox算和建模,需要對模型進行簡化,現對整個傳動系軸承支撐都是彈性的不存在塑性變形,三根軸均的不會發(fā)生變形,而齒輪體上的嚙合齒認為是柔性齒輪 2 和齒輪 3 之間的軸很短,忽略彈性影響。模型中用到的基本數據:表 2-1 兩級齒輪基本參數Table 2-1 Basic parameters of two-stage gear主動齒輪 被動m) 1.5°) 20碳素鋼(pa) 2.1×101129(36) 100(
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