本文關(guān)鍵詞：擺線錐齒輪非線性接觸動力學特性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：擺線錐齒輪（Klingelnberg）是目前常用的螺旋錐齒輪之一，常工作在重載、沖擊和變載荷等復雜工況下，因此齒面失效、振動和噪聲便是隨之產(chǎn)生的問題。加之其復雜的齒面結(jié)構(gòu)和強非線性因素（時變嚙合剛度、時變嚙合阻尼、傳遞誤差、間隙、摩擦），使擺線錐齒輪動力學問題尤為突出，因此其動力學特性便成為國內(nèi)外的一大研究熱點。 論文基于國家自然科學基金項目：重載擺線錐齒輪非穩(wěn)態(tài)條件下?lián)p傷機理研究與辨識（項目編號：51075006）的資助，，針對擺線錐齒輪耦合振動特性以及考慮有無摩擦時的動力學行為進行研究，主要內(nèi)容如下： （1）基于擺線錐齒輪振動機理，采用集中參數(shù)法建立擺線錐齒輪傳動系統(tǒng)彎-扭-軸-擺耦合振動模型，并介紹齒輪振動中相關(guān)激勵源：嚙合剛度激勵、誤差激勵和嚙合沖擊激勵。 （2）應用Lagrange原理推導其振動平衡方程，對方程進行降階、解耦和歸一化，得到齒輪副動力學方程。針對嚙合中的非線性因素，如時變嚙合阻尼、時變嚙合剛度和間隙，提取其數(shù)學模型，為動力學方程求解和響應特性分析打下基礎(chǔ)。 （3）采用Runge-Kutta法求解動力學方程，基于嚙合點法向位移與間隙之間不同的表達關(guān)系，依次分析常數(shù)阻尼、諧波阻尼、諧波剛度、激勵頻率和外載荷在-1X1、X≤-1和X≥1三種情況下對齒輪副嚙合動力學特性的影響規(guī)律，并繪制相應的振動特性曲線。 （4）針對輪齒嚙合中存在的齒面摩擦，對擺線錐齒輪副進行齒面摩擦矢量分析，采用Coulomp摩擦模型求解嚙合齒面法向摩擦力�；谇笆隼碚�，建立齒輪副含摩擦的數(shù)學模型，并對所推導動力學方程進行求解。針對方程中的時變項：摩擦因子、常數(shù)阻尼、諧波阻尼、諧波剛度、外載荷、傳遞誤差及激勵頻率分別作相應分析，給出振動特性曲線，并在此基礎(chǔ)上對比分析有無摩擦時上述時變項對齒輪副振動特性的影響規(guī)律。
【關(guān)鍵詞】：擺線錐齒輪 非線性動力學 嚙合剛度 嚙合阻尼 間隙 摩擦
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題的研究背景和研究意義9-10
• 1.1.1 課題的研究背景9-10
• 1.1.2 課題的研究意義10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 齒輪接觸動力學10-11
• 1.2.2 齒輪非線性動力學11-13
• 1.2.3 齒輪摩擦動力學13-14
• 1.3 課題來源與主要研究內(nèi)容14-17
• 1.3.1 課題來源14
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容14-17
• 第2章 擺線錐齒輪振動分析17-25
• 2.1 引言17-18
• 2.2 擺線錐齒輪耦合振動模型18-23
• 2.2.1 齒輪副振動分析模型18-20
• 2.2.2 等效質(zhì)量、等效剛度和等效阻尼20
• 2.2.3 橫向彎曲振動20-21
• 2.2.4 軸向振動21
• 2.2.5 扭轉(zhuǎn)振動21-22
• 2.2.6 扭擺振動22-23
• 2.3 輪齒嚙合剛度23
• 2.4 齒輪系統(tǒng)激勵類型和性質(zhì)23-24
• 2.4.1 齒輪系統(tǒng)內(nèi)部激勵24
• 2.4.2 齒輪系統(tǒng)外部激勵24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 擺線錐齒輪動力學模型25-31
• 3.1 引言25
• 3.2 單自由度擺線錐齒輪副嚙合模型25-27
• 3.2.1 數(shù)學模型25-26
• 3.2.2 間隙模型26-27
• 3.3 齒輪副運動微分方程27-30
• 3.3.1 分析27-28
• 3.3.2 時變嚙合剛度28-29
• 3.3.3 時變嚙合阻尼29
• 3.3.4 微分方程歸一化29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第4章 動力學方程求解及其響應特性分析31-49
• 4.1 引言31
• 4.2 系統(tǒng)模型求解31-35
• 4.2.1 Runge-Kutta 法31-33
• 4.2.2 等價線性化法33-35
• 4.3 參數(shù)激勵響應特性分析35-47
• 4.3.1 -136-38
• 4.3.2 X≤-1 情況38-42
• 4.3.3 X≥1 情況42-47
• 4.4 本章小結(jié)47-49
• 第5章 考慮摩擦的擺線錐齒輪動力學模型49-63
• 5.1 引言49
• 5.2 嚙合齒面摩擦力分析49-51
• 5.3 數(shù)學模型51-52
• 5.4 系統(tǒng)運動微分方程52-54
• 5.5 參數(shù)激勵響應分析54-61
• 5.5.1 摩擦因子μ的影響54-56
• 5.5.2 常數(shù)阻尼ξ的影響56
• 5.5.3 諧波阻尼α的影響56-57
• 5.5.4 諧波剛度ρ的影響57-58
• 5.5.5 外載荷 F 的影響58
• 5.5.6 傳遞誤差γ的影響58-59
• 5.5.7 激勵頻率ω的影響59-61
• 5.6 本章小結(jié)61-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻65-69
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文69-71
• 致謝71

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1 劉志峰,楊文通,王國權(quán),王蕾;擺線錐齒輪邊緣接觸分析與仿真研究[J];機床與液壓;2004年12期

2 王青云;李劍鋒;李巍;吳鴻雁;;Klingelnberg擺線錐齒輪刀盤參數(shù)的選擇[J];機械制造;2006年04期

3 周雪花，杜金生，陸偉光;格里森弧齒錐齒輪設計方法研究[J];河南農(nóng)業(yè)大學學報;1995年01期

4 劉志峰,楊文通,彭映輝,王建華,吳喜文,王蕾;基于誤差的擺線錐齒輪動態(tài)加載接觸分析方法(下)[J];機床與液壓;2005年03期

5 石照耀;康焱;林家春;;基于齒輪副整體誤差的齒輪動力學模型及其動態(tài)特性[J];機械工程學報;2010年17期

6 張鎖懷,曹輝,沈允文;齒廓誤差對齒輪時變系統(tǒng)拍擊門檻轉(zhuǎn)速的影響[J];機械設計與研究;2005年04期

7 王炎;賈長治;韓小平;羅明山;;多轉(zhuǎn)子-軸承系統(tǒng)虛擬樣機建模及仿真[J];軍械工程學院學報;2007年03期

8 王玉新 ,柳楊 ,王儀明;考慮嚙合時變剛度和傳遞誤差的齒輪振動分析[J];機械傳動;2002年01期

9 范鳳明;李振平;凌云;;基于LS-DYNA的行星齒輪非線性動力學特性研究[J];車輛與動力技術(shù);2008年01期

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本文編號：322526