【摘要】：機(jī)電集成超環(huán)面?zhèn)鲃?dòng)是一種新型復(fù)合傳動(dòng),實(shí)現(xiàn)了機(jī)、電和控制的集成,具有無(wú)嚙合、無(wú)潤(rùn)滑、響應(yīng)速度快、結(jié)構(gòu)緊湊、效率高等優(yōu)點(diǎn)。為避免不良的動(dòng)態(tài)特性造成傳動(dòng)系統(tǒng)過(guò)大的動(dòng)載荷,本文在機(jī)電集成超環(huán)面?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,對(duì)其非線性自由振動(dòng)、強(qiáng)迫振動(dòng)、參數(shù)振動(dòng)以及耦合振動(dòng)等問題進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。本文主要包括以下內(nèi)容: 建立了機(jī)電集成超環(huán)面?zhèn)鲃?dòng)機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)方程式,綜合考慮蝸桿、定子和行星輪之間電磁嚙合力的非線性變化,推導(dǎo)了系統(tǒng)自由振動(dòng)非線性方程式,利用L-P法求解了弱非線性振動(dòng)時(shí)域響應(yīng)的近似解析解,分析了系統(tǒng)弱非線性振動(dòng)響應(yīng)和固有頻率隨系統(tǒng)參數(shù)的變化規(guī)律。 分析了蝸桿繞組線圈內(nèi)電壓變化引起的擾動(dòng)電流,建立了機(jī)電集成超環(huán)面?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)在其擾動(dòng)下的動(dòng)力學(xué)方程式,運(yùn)用小參數(shù)法求解了微分方程,討論了當(dāng)擾動(dòng)頻率遠(yuǎn)離和接近系統(tǒng)固有頻率時(shí)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),以及各參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響規(guī)律。 考慮了機(jī)電集成超環(huán)面?zhèn)鲃?dòng)系統(tǒng)中嚙合參數(shù)激勵(lì)和電流激勵(lì),建立了參數(shù)振動(dòng)非線性方程式,分析了傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)激勵(lì)的時(shí)域和頻域響應(yīng)以及傳動(dòng)系統(tǒng)在機(jī)械參數(shù)激勵(lì)和電激勵(lì)共同作用下的耦合振動(dòng),得到了系統(tǒng)對(duì)復(fù)合激勵(lì)的時(shí)域響應(yīng)規(guī)律。 應(yīng)用數(shù)值仿真軟件Matlab及R-K法編寫算法,完成了系統(tǒng)弱非線性振動(dòng)數(shù)值求解,通過(guò)對(duì)數(shù)值解和解析解進(jìn)行對(duì)比分析,確定了解析解的適用范圍。
[Abstract]:Electromechanical integrated toroidal drive is a new type of compound transmission, which realizes the integration of machine, electricity and control. It has the advantages of no meshing, no lubrication, fast response speed, compact structure, high efficiency and so on. In order to avoid the excessive dynamic load caused by the bad dynamic characteristics of the transmission system, based on the dynamic model of the electromechanical integrated toroidal transmission system, the nonlinear free vibration and forced vibration of the transmission system are studied in this paper. The parameter vibration and coupling vibration are studied systematically. The main contents of this paper are as follows: the electromechanical coupling dynamics equation of electromechanical integrated toroidal transmission is established, and the nonlinear variation of electromagnetic meshing force between worm, stator and planetary wheel is considered synthetically. The nonlinear equations of free vibration of the system are derived. The approximate analytical solution of the time-domain response of the weakly nonlinear vibration is solved by the L-P method. The variation of the weak nonlinear vibration response and the natural frequency of the system with the parameters of the system is analyzed. The disturbance current caused by the voltage variation in the worm winding coil is analyzed. The dynamic equations of the electromechanical integrated toroidal transmission system under the disturbance are established. The differential equation is solved by using the small parameter method. The dynamic response of the system is discussed when the disturbance frequency is far away from and close to the natural frequency of the system, and the influence of various parameters on the dynamic response of the system is discussed. Considering the meshing parameter excitation and current excitation in the electromechanical integrated toroidal transmission system, the nonlinear equations of parametric vibration are established. The time-domain and frequency-domain responses of the transmission system to the excitation and the coupling vibration of the transmission system under both mechanical and electrical excitation are analyzed, and the time-domain response of the system to the compound excitation is obtained. The numerical simulation software Matlab and R-K method are used to compile the algorithm to solve the weak nonlinear vibration of the system. By comparing and analyzing the numerical solution and the analytical solution, the applicable range of the analytical solution is determined.
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TH132

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本文編號(hào)：2345319