航空發(fā)動(dòng)機(jī)高速齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-09 01:32
本文以航空發(fā)動(dòng)機(jī)附件傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)附件機(jī)匣的二級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)特性研究。在考慮了時(shí)變嚙合剛度、齒輪傳動(dòng)誤差以及間隙非線性函數(shù)等非線性因素的基礎(chǔ)上,利用集中質(zhì)量法建立了直齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的非線性模型,得到了系統(tǒng)的8自由度2階間隙非線性動(dòng)力學(xué)微分方程,并對(duì)方程進(jìn)行了無量綱處理。為確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù),對(duì)系統(tǒng)的時(shí)變嚙合剛度和齒側(cè)間隙進(jìn)行了數(shù)值模擬,獲得了考慮重合度時(shí)的嚙合剛度和齒側(cè)間隙。利用廣義特征值法進(jìn)行了模態(tài)分析,對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率進(jìn)行了求解,得到了系統(tǒng)的各階固有頻率。使用Runge-Kutta數(shù)值計(jì)算方法對(duì)系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行求解,得到了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果,結(jié)果顯示系統(tǒng)具有很強(qiáng)的非線性。結(jié)合系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)位移響應(yīng)、速度響應(yīng)和加速度響應(yīng),以及相位圖和龐加萊截面,討論了系統(tǒng)在不同激勵(lì)頻率下表現(xiàn)出的不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。分析表明當(dāng)內(nèi)部激勵(lì)頻率發(fā)生變化時(shí),系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)經(jīng)歷周期—擬周期—周期的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。本文討論了齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響。利用直接求導(dǎo)法推導(dǎo)了傳動(dòng)系統(tǒng)q模型對(duì)系統(tǒng)剛度和阻尼的靈敏度計(jì)算公式,利用數(shù)值計(jì)算方法求得系統(tǒng)響應(yīng)對(duì)剛度和阻尼的靈敏度曲線,并通過...
【文章來源】:沈陽航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
第1章 緒論
1.1 課題的來源及研究意義
1.2 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究
1.2.1 分析模型
1.2.2 齒輪動(dòng)力學(xué)研究目標(biāo)及內(nèi)容
1.3 齒輪非線性動(dòng)力學(xué)
1.3.1 齒輪系統(tǒng)間隙非線性動(dòng)力學(xué)
1.3.2 齒輪系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展
1.4 本文研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第2章 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.1 引言
2.2 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)激勵(lì)的研究情況
2.2.1 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的外部激勵(lì)
2.2.2 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)部激勵(lì)
2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)模型的建立
2.3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)模型介紹
2.3.2 數(shù)學(xué)模型的建立
2.3.3 方程的無量綱化處理
2.4 齒輪副嚙合誤差分析
2.5 輪齒時(shí)變嚙合剛度及計(jì)算
2.5.1 材料力學(xué)計(jì)算方法
2.5.2 直齒輪嚙合綜合剛度的數(shù)值仿真
2.6 阻尼的計(jì)算
2.6.1 齒輪的嚙合阻尼
2.6.2 軸的扭轉(zhuǎn)阻尼
2.6.3 軸的彎曲阻尼
2.7 齒側(cè)間隙非線性函數(shù)描述
2.8 本章小結(jié)
第3章 齒輪系統(tǒng)分析方法及動(dòng)態(tài)特性分析
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)固有特性分析
3.2.1 固有頻率的計(jì)算方法
3.2.2 固有頻率的計(jì)算結(jié)果
3.3 非線性動(dòng)力學(xué)方程求解方法
3.3.1 圖解法
3.3.2 近似解析法
3.3.3 數(shù)值法
3.4 系統(tǒng)方程的求解與動(dòng)態(tài)分析
3.4.1 方程降階處理
3.4.2 系統(tǒng)方程求解與動(dòng)態(tài)分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 齒輪參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響
4.1 引言
4.2 剛度和阻尼對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響
4.2.1 靈敏度分析方法
4.2.2 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性對(duì)剛度和阻尼的靈敏度分析
4.3 嚙合誤差對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)仿真界面設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 界面流程圖根據(jù)課題程序所完成的任務(wù),對(duì)仿真界面設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)界面部分
5.3 各功能界面介紹在歡迎界面上點(diǎn)擊“主界面”進(jìn)入動(dòng)力學(xué)參數(shù)輸入界面,如圖5.2 所示
5.3.1 固有頻率計(jì)算界面
5.3.2 位移、速度響應(yīng)求解界面
5.3.3 加速度響應(yīng)求解界面
5.3.4 靈敏度求解界面
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮動(dòng)態(tài)剛度、傳遞誤差及齒側(cè)間隙的齒輪系統(tǒng)諧振分析[J]. 王建平,王玉新. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2005(09)
[2]齒輪嚙合內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)數(shù)值模擬[J]. 李潤方,陶澤光,林騰蛟,唐倩. 機(jī)械傳動(dòng). 2001(02)
[3]齒輪非線性振動(dòng)研究綜述[J]. 楊宏斌,鄧效忠,高建平,方宗德. 中國機(jī)械工程. 1999(07)
[4]齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論體系[J]. 王建軍,李潤方. 中國機(jī)械工程. 1998(12)
[5]在承受交變載荷的齒輪傳動(dòng)中輪齒間隙對(duì)動(dòng)載荷的影響[J]. Theissen.J.,Jayaram.V.D,Diekhans.G.,毛謙德. 齒輪. 1985(02)
碩士論文
[1]曳引電梯機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析及參數(shù)優(yōu)化[D]. 鞏煜琰.沈陽航空工業(yè)學(xué)院 2008
[2]轉(zhuǎn)矩分流式齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 楊振.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[3]三自由度非線性齒輪系統(tǒng)靈敏度分析及ADAMS仿真[D]. 關(guān)喜春.吉林大學(xué) 2006
[4]齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析及計(jì)算機(jī)仿真[D]. 朱秋玲.蘭州理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3024827
【文章來源】:沈陽航空航天大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號(hào)表
第1章 緒論
1.1 課題的來源及研究意義
1.2 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究
1.2.1 分析模型
1.2.2 齒輪動(dòng)力學(xué)研究目標(biāo)及內(nèi)容
1.3 齒輪非線性動(dòng)力學(xué)
1.3.1 齒輪系統(tǒng)間隙非線性動(dòng)力學(xué)
1.3.2 齒輪系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展
1.4 本文研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第2章 齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的建立
2.1 引言
2.2 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)激勵(lì)的研究情況
2.2.1 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的外部激勵(lì)
2.2.2 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的內(nèi)部激勵(lì)
2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)模型的建立
2.3.1 傳動(dòng)系統(tǒng)模型介紹
2.3.2 數(shù)學(xué)模型的建立
2.3.3 方程的無量綱化處理
2.4 齒輪副嚙合誤差分析
2.5 輪齒時(shí)變嚙合剛度及計(jì)算
2.5.1 材料力學(xué)計(jì)算方法
2.5.2 直齒輪嚙合綜合剛度的數(shù)值仿真
2.6 阻尼的計(jì)算
2.6.1 齒輪的嚙合阻尼
2.6.2 軸的扭轉(zhuǎn)阻尼
2.6.3 軸的彎曲阻尼
2.7 齒側(cè)間隙非線性函數(shù)描述
2.8 本章小結(jié)
第3章 齒輪系統(tǒng)分析方法及動(dòng)態(tài)特性分析
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)固有特性分析
3.2.1 固有頻率的計(jì)算方法
3.2.2 固有頻率的計(jì)算結(jié)果
3.3 非線性動(dòng)力學(xué)方程求解方法
3.3.1 圖解法
3.3.2 近似解析法
3.3.3 數(shù)值法
3.4 系統(tǒng)方程的求解與動(dòng)態(tài)分析
3.4.1 方程降階處理
3.4.2 系統(tǒng)方程求解與動(dòng)態(tài)分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 齒輪參數(shù)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響
4.1 引言
4.2 剛度和阻尼對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響
4.2.1 靈敏度分析方法
4.2.2 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性對(duì)剛度和阻尼的靈敏度分析
4.3 嚙合誤差對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)仿真界面設(shè)計(jì)
5.1 引言
5.2 界面流程圖根據(jù)課題程序所完成的任務(wù),對(duì)仿真界面設(shè)計(jì)包括以下幾個(gè)界面部分
5.3 各功能界面介紹在歡迎界面上點(diǎn)擊“主界面”進(jìn)入動(dòng)力學(xué)參數(shù)輸入界面,如圖5.2 所示
5.3.1 固有頻率計(jì)算界面
5.3.2 位移、速度響應(yīng)求解界面
5.3.3 加速度響應(yīng)求解界面
5.3.4 靈敏度求解界面
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表(含錄用)的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]考慮動(dòng)態(tài)剛度、傳遞誤差及齒側(cè)間隙的齒輪系統(tǒng)諧振分析[J]. 王建平,王玉新. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2005(09)
[2]齒輪嚙合內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)數(shù)值模擬[J]. 李潤方,陶澤光,林騰蛟,唐倩. 機(jī)械傳動(dòng). 2001(02)
[3]齒輪非線性振動(dòng)研究綜述[J]. 楊宏斌,鄧效忠,高建平,方宗德. 中國機(jī)械工程. 1999(07)
[4]齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的理論體系[J]. 王建軍,李潤方. 中國機(jī)械工程. 1998(12)
[5]在承受交變載荷的齒輪傳動(dòng)中輪齒間隙對(duì)動(dòng)載荷的影響[J]. Theissen.J.,Jayaram.V.D,Diekhans.G.,毛謙德. 齒輪. 1985(02)
碩士論文
[1]曳引電梯機(jī)械系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析及參數(shù)優(yōu)化[D]. 鞏煜琰.沈陽航空工業(yè)學(xué)院 2008
[2]轉(zhuǎn)矩分流式齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究[D]. 楊振.西北工業(yè)大學(xué) 2007
[3]三自由度非線性齒輪系統(tǒng)靈敏度分析及ADAMS仿真[D]. 關(guān)喜春.吉林大學(xué) 2006
[4]齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析及計(jì)算機(jī)仿真[D]. 朱秋玲.蘭州理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3024827
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