本文關(guān)鍵詞：齒輪傳動系統(tǒng)的非線性特性分析

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【摘要】：齒輪傳動是機(jī)械傳動中非常重要的傳動形式之一，具有結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、壽命長等優(yōu)點。齒輪傳動系統(tǒng)是航天飛機(jī)、高速列車中不可或缺的組成部分。因此，齒輪系統(tǒng)的工作性能和使用壽命直接影響了這些機(jī)械設(shè)備的壽命。齒輪系統(tǒng)主要由齒輪副、傳動軸、支撐軸承和箱體組成，也包括與齒輪傳動有關(guān)的聯(lián)軸器、飛輪、原動機(jī)和負(fù)載等。由于制造過程中誤差的存在，安裝誤差和工作環(huán)境中摩擦力的影響，齒輪系統(tǒng)中會不可避免的出現(xiàn)齒側(cè)間隙和軸承徑向間隙，這些間隙的出現(xiàn)會導(dǎo)致齒輪碰撞、振動和噪音的產(chǎn)生。在這種環(huán)境背景下，研究齒輪傳動系統(tǒng)的耦合振動非線性特性對于齒輪系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計及制造具有一定的實用價值。 論文采用集中參數(shù)法分別建立了單級齒輪傳動力學(xué)模型和五自由度的正交面齒輪傳動系統(tǒng)模型。通過對齒輪副嚙合受力分析，根據(jù)牛頓定律建立了齒輪傳動系統(tǒng)的微分方程，并且對微分方程進(jìn)行了無量綱化。利用自適應(yīng)步長的龍格庫塔數(shù)值積分法對齒輪系統(tǒng)的無量綱化方程進(jìn)行數(shù)值分析，畫出了齒輪傳動系統(tǒng)的分岔圖、相圖和時間響應(yīng)圖。單級齒輪傳動系統(tǒng)主要分析了在阻尼比的影響下，，齒輪系統(tǒng)由穩(wěn)定的周期運動經(jīng)過倍化分岔通向混沌運動。并且通過分析齒輪系統(tǒng)在特定阻尼比下的相圖和時間響應(yīng)圖來驗證了它的運動狀態(tài)。分析了系統(tǒng)的幾個主要參數(shù)對于系統(tǒng)運動的影響，對于齒輪的優(yōu)化設(shè)計及改造有一定的幫助；正交面齒輪系統(tǒng)主要分析了在激勵頻率的影響下，齒輪系統(tǒng)的運動狀態(tài)，由周期運動轉(zhuǎn)變到擬周期運動再通向混沌。其中還會有一些周期窗口的出現(xiàn)。研究表明系統(tǒng)的齒側(cè)間隙對于齒輪傳動系統(tǒng)基本沒有太大的影響，也不會改變齒輪傳動系統(tǒng)的沖擊狀態(tài)。
【關(guān)鍵詞】：齒輪 分岔 混沌
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 引言8
• 1.2 齒輪系統(tǒng)動力學(xué)8-9
• 1.3 齒輪系統(tǒng)動力學(xué)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀9-10
• 1.4 研究齒輪系統(tǒng)動力學(xué)的目的和意義10
• 1.5 論文研究的主要內(nèi)容10-12
• 2 單自由度齒輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)模型12-16
• 2.1 單自由度齒輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)模型12-13
• 2.2 齒輪系統(tǒng)的運動微分方程13-14
• 2.3 齒輪系統(tǒng)方程的無量綱化14-15
• 2.4 本章小結(jié)15-16
• 3 單自由度齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學(xué)分析16-24
• 3.1 引言16
• 3.2 阻尼變化對于齒輪傳動系統(tǒng)的影響16-21
• 3.3 齒輪副的嚙合間隙對齒輪系統(tǒng)的影響21
• 3.4 嚙合剛度的波動幅值對于齒輪系統(tǒng)的影響21-22
• 3.5 平均激勵力P_m 的變化對于齒輪系統(tǒng)的影響22-23
• 3.6 交變激勵的幅值變化對于齒輪系統(tǒng)的影響23
• 3.7 本章小結(jié)23-24
• 4 正交面齒輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)模型24-31
• 4.1 正交面齒輪系統(tǒng)的非線性動力學(xué)模型24-25
• 4.2 正交面齒輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)方程25-29
• 4.3 微分方程的無量綱化29-30
• 4.4 本章小結(jié)30-31
• 5 正交面齒輪傳動系統(tǒng)非線性動力學(xué)特性分析31-44
• 5.1 前言31
• 5.2 激勵頻率對正交面齒輪傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響31-40
• 5.3 齒側(cè)間隙 q 對于正交面齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學(xué)特性影響40-42
• 5.4 系統(tǒng)的嚙合阻尼對于正交面齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學(xué)特性影響42-43
• 5.5 本章小結(jié)43-44
• 結(jié)論44-45
• 致謝45-46
• 參考文獻(xiàn)46-48
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果48

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1 陸一平,查建中,Tony C Woo;平行軸齒輪傳動系統(tǒng)布局設(shè)計的膨脹方法[J];機(jī)械工程學(xué)報;2001年12期

2 李潤方,韓西,林騰蛟,陶澤光;齒輪傳動系統(tǒng)結(jié)合部動力學(xué)參數(shù)識別[J];中國機(jī)械工程;2001年12期

3 潘宏俠,姚竹亭;齒輪傳動系統(tǒng)狀態(tài)檢測與故障診斷[J];華北工學(xué)院學(xué)報;2001年04期

4 孫智民,沈允文,王三民,李華;星型齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學(xué)分析[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2002年02期

5 陳威,遲寶山;工程機(jī)械齒輪傳動系統(tǒng)噪聲分析與控制[J];現(xiàn)代制造工程;2004年01期

6 夏少云,陸一平,查建中,李志輝;平行軸齒輪傳動系統(tǒng)的緊湊布置設(shè)計[J];機(jī)械設(shè)計與研究;2004年02期

7 董海軍,沈允文,劉夢軍,張鎖懷;含離合器的齒輪傳動系統(tǒng)的拍擊動力學(xué)行為研究[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2004年02期

8 張柏松;多級齒輪傳動系統(tǒng)扭振建模及模態(tài)分析[J];三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年04期

9 張柏松;多級齒輪傳動系統(tǒng)扭振建模及模態(tài)分析[J];船舶;2004年06期

10 黃鵬;齒輪傳動系統(tǒng)的減噪設(shè)計[J];現(xiàn)代零部件;2004年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王慶洋;曹登慶;;齒輪傳動系統(tǒng)的減振降噪研究[A];第九屆全國動力學(xué)與控制學(xué)術(shù)會議會議手冊[C];2012年

2 李朝峰;周世華;劉杰;聞邦椿;;考慮齒側(cè)間隙的齒輪傳動系統(tǒng)非線性動力學(xué)特性研究[A];第11屆全國轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)討論會（ROTDYN2014）論文集（上冊）[C];2014年

3 王靜;李明;劉剛;;滾動軸承-錐齒輪傳動系統(tǒng)非線性動力學(xué)研究[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 林匯　供稿;“新貓王”草坪車[N];中國花卉報;2004年

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1 鮑和云;兩級星型齒輪傳動系統(tǒng)分流特性及動力學(xué)研究[D];南京航空航天大學(xué);2006年

2 陳會濤;風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪傳動系統(tǒng)隨機(jī)振動分析及動力可靠性概率優(yōu)化設(shè)計[D];重慶大學(xué);2012年

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10 孫文婷;齒輪傳動系統(tǒng)故障模擬方法的研究[D];太原理工大學(xué);2011年

本文編號：1037992