本文關(guān)鍵詞：含Hertz接觸阻尼的直齒輪非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：摘要：齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)廣泛運(yùn)用于動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞裝置,如航空、汽車(chē)、船舶、風(fēng)電、鐵路等工業(yè)領(lǐng)域。齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)、噪音及傳遞動(dòng)力平穩(wěn)性研究成為一個(gè)關(guān)鍵、熱點(diǎn)問(wèn)題。本文建立了考慮非線(xiàn)性Hertz接觸阻尼的直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,該模型同時(shí)包含間隙、時(shí)變剛度、靜態(tài)傳遞誤差等非線(xiàn)性因素�；跀�(shù)值仿真算法對(duì)比分析非線(xiàn)性Hertz接觸阻尼模型(NSD)與廣泛使用的Kelvin-Voigt模型(KV)的動(dòng)力學(xué)響應(yīng),并研究不同的恢復(fù)阻尼系數(shù)模型及NSD模型非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)。本文將靜態(tài)傳遞誤差激勵(lì)與輪齒側(cè)隙耦合,得到的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)可以直觀(guān)地與實(shí)驗(yàn)傳遞誤差響應(yīng)進(jìn)行對(duì)比。主要研究?jī)?nèi)容為： (1)以直齒圓柱齒輪為研究對(duì)象,建立包含真實(shí)時(shí)變嚙合剛度、真實(shí)誤差激勵(lì)、齒側(cè)間隙、非線(xiàn)性沖擊阻尼的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,區(qū)分系統(tǒng)在不同相對(duì)位移情況下系統(tǒng)出現(xiàn)沖擊的三種情形,接觸力的計(jì)算,遲滯阻尼效應(yīng)和沖擊過(guò)程中能量損耗,對(duì)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行量綱一化處理得到系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程。 (2)針對(duì)所建立的含非線(xiàn)性Hertz接觸阻尼的齒輪動(dòng)力學(xué)模型,在該模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)化得到經(jīng)典的KV齒輪動(dòng)力學(xué)模型。運(yùn)用龍格-庫(kù)塔數(shù)值法求解系統(tǒng)時(shí)域響應(yīng)、頻域響應(yīng)、分岔和混沌響應(yīng)。在重載條件下,兩種系統(tǒng)都比較穩(wěn)定,系統(tǒng)響應(yīng)以單周期解為主。隨著系統(tǒng)參數(shù)的變化,齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中出現(xiàn)倍周期分岔現(xiàn)象。系統(tǒng)穩(wěn)定性隨著載荷的降低也隨之降低,容易出現(xiàn)混沌。在低速條件下,兩種接觸力模型的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)不存在差異。在高速條件下,KV模型的周期性窗口比NSD模型的周期性窗口小。 (3)輪齒接觸過(guò)程中能量損耗通常表述為阻尼耗散的形式。本文針對(duì)現(xiàn)有研究中出現(xiàn)的五種不同的恢復(fù)系數(shù)函數(shù),分析采用不同恢復(fù)系數(shù)函數(shù)的齒輪動(dòng)力學(xué)模型的時(shí)域響應(yīng)曲線(xiàn)、接觸力響應(yīng)曲線(xiàn)和頻譜圖隨參數(shù)變化的響應(yīng)特征,給出了轉(zhuǎn)速對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響規(guī)律,得到隨系統(tǒng)參數(shù)變化的分岔響應(yīng)曲線(xiàn)。 (4)將靜態(tài)傳遞誤差按照定義表示成位移激勵(lì),避免軸頻分量被忽略。研究表明,系統(tǒng)響應(yīng)以軸頻分量為主,并出現(xiàn)倍頻響應(yīng)。在低速條件下,系統(tǒng)出現(xiàn)嘯叫。隨著載荷的增加,系統(tǒng)響應(yīng)幅值降低,并隨轉(zhuǎn)速的增加也相應(yīng)降低。 (5)基于LMS測(cè)試系統(tǒng),對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得到系統(tǒng)動(dòng)態(tài)傳遞誤差曲線(xiàn)和頻譜圖,與理論分析結(jié)果吻合,驗(yàn)證了理論分析的正確性。
【關(guān)鍵詞】：直齒輪 沖擊 非線(xiàn)性阻尼 靜態(tài)傳遞誤差 分岔
【學(xué)位授予單位】：中南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 課題來(lái)源10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.2 赫茲接觸動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀14
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 2 含非線(xiàn)性阻尼項(xiàng)的齒輪動(dòng)力學(xué)建模16-29
• 2.1 引言16
• 2.2 齒輪嚙合外部激勵(lì)研究16-18
• 2.3 齒輪嚙合內(nèi)部激勵(lì)研究18-23
• 2.3.1 剛度激勵(lì)18-22
• 2.3.2 靜態(tài)傳遞誤差激勵(lì)22
• 2.3.3 非線(xiàn)性阻尼激勵(lì)22-23
• 2.4 齒側(cè)間隙23-24
• 2.5 直齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建立24-28
• 2.5.1 直齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)沖擊物理模型24-26
• 2.5.2 接觸碰撞恢復(fù)系數(shù)26
• 2.5.3 非線(xiàn)性接觸阻尼力26-28
• 2.5.4 量綱—化齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 3 兩種赫茲接觸阻尼模型的齒輪非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)對(duì)比分析29-42
• 3.1 引言29
• 3.2 非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)數(shù)值分析理論29-32
• 3.2.1 變步長(zhǎng)龍格-庫(kù)塔方法29
• 3.2.2 相平面法29-32
• 3.3 NSD模型和KV模型響應(yīng)對(duì)比分析32-41
• 3.3.1 時(shí)域響應(yīng)32-37
• 3.3.2 載荷對(duì)不同接觸力模型響應(yīng)的影響37-39
• 3.3.3 轉(zhuǎn)速對(duì)不同接觸力模型響應(yīng)影響39-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 4 含非線(xiàn)性接觸阻尼的碰撞振動(dòng)齒輪系統(tǒng)響應(yīng)分析42-57
• 4.1 引言42
• 4.2 碰撞模型42-47
• 4.2.1 恢復(fù)系數(shù)法44-45
• 4.2.2 碰撞能量損耗45-47
• 4.3 不同遲滯阻尼系數(shù)的接觸力模型響應(yīng)分析47-50
• 4.4 NSD模型的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)50-56
• 4.4.1 數(shù)值求解50-54
• 4.4.2 不同沖擊阻尼系數(shù)對(duì)NSD模型的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)的影響54-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 5 含非線(xiàn)性阻尼和靜態(tài)傳遞誤差的齒輪動(dòng)力學(xué)響應(yīng)分析57-68
• 5.1 引言57
• 5.2 系統(tǒng)模型的建立57-61
• 5.2.1 沖擊力模型57-58
• 5.2.2 動(dòng)力學(xué)方程58-59
• 5.2.3. 靜態(tài)傳遞誤差59-61
• 5.3 數(shù)值分析61-67
• 5.3.1 傳遞誤差響應(yīng)61-64
• 5.3.2 轉(zhuǎn)速和負(fù)載對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響64-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 6 齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證68-74
• 6.1 引言68
• 6.2 試驗(yàn)裝置及測(cè)試系統(tǒng)68-71
• 6.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置68-69
• 6.2.2 測(cè)試方案69-70
• 6.2.3 信號(hào)采集70-71
• 6.3 齒輪靜態(tài)傳遞誤差實(shí)驗(yàn)對(duì)比71-73
• 6.4 本章小結(jié)73-74
• 7 總結(jié)74-76
• 7.1 論文研究工作總結(jié)74-75
• 7.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)75
• 7.3 論文工作展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀碩士期間主要研究成果80-81
• 致謝81

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 馬輝;太興宇;李煥軍;聞邦椿;;旋轉(zhuǎn)葉片-機(jī)匣碰摩模型及試驗(yàn)研究綜述[J];航空動(dòng)力學(xué)報(bào);2013年09期

2 劉家倫;;輪邊減速器行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[J];機(jī)械傳動(dòng);2014年07期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 張世忠;用于SEM微納操作的粘滑驅(qū)動(dòng)精密運(yùn)動(dòng)定位臺(tái)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：含Hertz接觸阻尼的直齒輪非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)響應(yīng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：341531