高速車輛弧齒錐齒輪傳動(dòng)特性的動(dòng)力學(xué)分析
本文關(guān)鍵詞:高速車輛弧齒錐齒輪傳動(dòng)特性的動(dòng)力學(xué)分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:進(jìn)入新世紀(jì)以來中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速,不論是對(duì)鐵路運(yùn)還是公路運(yùn)輸要求都有所提高。在鐵路運(yùn)輸方面,我國(guó)采取對(duì)國(guó)外先進(jìn)車輛系統(tǒng)技術(shù)的引進(jìn)吸收消化再創(chuàng)新的方式,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)鐵路的跨越式發(fā)展。由于運(yùn)行速度的提高,車輛在高速狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)特性相對(duì)于低速狀態(tài)將產(chǎn)生很大的變化,這些影響將對(duì)車輛系統(tǒng)的運(yùn)行性能以及牽引制動(dòng)的有效性和安全性帶來更多的不確定性。 本文基于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào):51205433)“傳動(dòng)系統(tǒng)非線性動(dòng)態(tài)特性對(duì)高速車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)性能的影響及控制研究”的資助,圍繞車輛系統(tǒng)弧齒錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)相關(guān)問題進(jìn)行研究。在弧齒錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)耦合振動(dòng)、函時(shí)變嚙合剛度的非線性振動(dòng)、弧齒齒面接觸分析以及車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)等方面取得一些成果,論文的主要內(nèi)容包括: (1)根據(jù)齒輪嚙合原理,,在已有齒輪接觸分析的基礎(chǔ)上,采用矢量分析法,推導(dǎo)整體坐標(biāo)系下共軛齒面方程,建立弧齒錐齒輪嚙合齒輪三維模型。 (2)根據(jù)實(shí)際工況,簡(jiǎn)化齒輪副的邊界和外載荷條件,建立三維有限元模型,基于abaqus進(jìn)行有限元處理計(jì)算輪齒的綜合嚙合剛度。 (3)對(duì)弧齒錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行幾何結(jié)構(gòu)分析和力學(xué)分析,建立齒輪系統(tǒng)的多自由度彎曲-扭轉(zhuǎn)-軸向移動(dòng)-扭擺等耦合振動(dòng)的三維空間動(dòng)力學(xué)模型。 (4)在以上工作的基礎(chǔ)上對(duì)車輛兩個(gè)行駛方向的傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算結(jié)果作對(duì)比,并且對(duì)弧齒錐齒輪正向和反向嚙合進(jìn)行齒面接觸分析。 (5)將齒輪動(dòng)力學(xué)模型耦合于車輛系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型之中,分析車輛系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)性能。 通過對(duì)車輛系統(tǒng)弧齒錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的建模分析得到了傳動(dòng)系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)和車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的響應(yīng),對(duì)車輛系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)特性的研究具有的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】:車輛系統(tǒng) 傳動(dòng)系統(tǒng) 弧齒錐齒輪 非線性動(dòng)力學(xué)
【學(xué)位授予單位】:重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:U270.33;TH132.41
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 1 緒論9-19
- 1.1 課題的來源及其研究意義9-10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外齒輪的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)近況10-12
- 1.2.1 齒輪動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀10-11
- 1.2.2 輪齒非線性研究概況11-12
- 1.3 弧齒錐齒輪研究近況12-14
- 1.3.1 動(dòng)力學(xué)方面12-14
- 1.3.2 弧齒在車輛系統(tǒng)中的應(yīng)用14
- 1.4 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究近況14-17
- 1.4.1 車輛動(dòng)力學(xué)研究簡(jiǎn)述14-16
- 1.4.2 牽引傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)展16-17
- 1.5 本文的研究?jī)?nèi)容17-19
- 2 弧齒錐齒輪建模及原理19-31
- 2.1 齒面方程的建立19-28
- 2.1.1 齒面嚙合定理19-20
- 2.1.2 大齒的齒面接觸點(diǎn)幾何特性參數(shù)20-25
- 2.1.3 小齒的齒面接觸點(diǎn)幾何特征參數(shù)25-27
- 2.1.4 輪齒接觸點(diǎn)的共軛條件27-28
- 2.2 弧齒錐齒輪模型的建立28-30
- 2.2.1 齒輪幾何模型的建立28
- 2.2.2 弧齒錐齒輪模型的有限元處理28-30
- 2.3 本章小結(jié)30-31
- 3 弧齒錐齒輪系統(tǒng)的振動(dòng)分析31-45
- 3.1 弧齒錐齒輪耦合振動(dòng)模型的建立31-34
- 3.1.1 齒輪系統(tǒng)振動(dòng)分析模型31-32
- 3.1.2 弧齒錐齒輪動(dòng)力學(xué)方程32-34
- 3.2 輪齒綜合嚙合剛度和綜合嚙合阻尼34-37
- 3.3 齒輪動(dòng)力學(xué)方程求解及數(shù)值仿真分析37-43
- 3.3.1 動(dòng)力學(xué)方程求解37-38
- 3.3.2 計(jì)算結(jié)果及分析38-41
- 3.3.3 齒輪嚙合力及分力41-43
- 3.4 本章小結(jié)43-45
- 4 基于車輛特征的傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)比分析45-53
- 4.1 弧齒錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)齒面接觸分析45-46
- 4.1.1 齒面接觸分析原理45-46
- 4.1.2 基于車輛工況的齒面接觸分析46
- 4.2 正反旋轉(zhuǎn)時(shí)弧齒錐齒輪動(dòng)力學(xué)對(duì)比分析46-51
- 4.2.1 逆向行駛時(shí)弧齒錐齒輪動(dòng)力學(xué)相關(guān)計(jì)算46-48
- 4.2.2 正向和逆向嚙合的動(dòng)力學(xué)對(duì)比分析48-51
- 4.3 本章小結(jié)51-53
- 5 車輛系統(tǒng)多體動(dòng)力學(xué)模型的建立及計(jì)算分析53-71
- 5.1 車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基本模型的建立53-58
- 5.1.1 模型的自由度53
- 5.1.2 車輛的動(dòng)力學(xué)計(jì)算模型53-56
- 5.1.3 軌道的不平順性56-57
- 5.1.4 輪軌接觸幾何非線性57-58
- 5.2 計(jì)算結(jié)果及分析58-70
- 5.2.1 動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算結(jié)果在時(shí)域分析58-64
- 5.2.2 動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算結(jié)果在頻域分析64-70
- 5.3 本章小結(jié)70-71
- 6 全文總結(jié)與展望71-73
- 6.1 全文總結(jié)71-72
- 6.2 不足和對(duì)未來的展望72-73
- 致謝73-75
- 參考文獻(xiàn)75-79
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果79
【參考文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條
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9 楊宏斌,鄧效忠,高建平,方宗德;齒輪非線性振動(dòng)研究綜述[J];中國(guó)機(jī)械工程;1999年07期
本文關(guān)鍵詞:高速車輛弧齒錐齒輪傳動(dòng)特性的動(dòng)力學(xué)分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):275734
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