本文關(guān)鍵詞：擺線齒錐齒輪誤差對動力學(xué)的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：擺線齒錐齒輪是螺旋錐齒輪的兩大齒制之一，Klingelnberg擺線齒錐齒輪更是螺旋錐齒輪中一個重要的發(fā)展方向，在汽車、航空、重型機床等重載、大功率傳動領(lǐng)域正在得到越來越廣泛的運用。隨著機械傳動系統(tǒng)日益朝著高速、精密的方向發(fā)展，螺旋錐齒輪作為傳動系統(tǒng)中的關(guān)鍵傳動部件，其動力學(xué)特性對于傳動系統(tǒng)性能的影響將會更加顯著。研究Klingelnberg螺旋錐齒輪動力學(xué)特性對于設(shè)計和制造高精度、高耐久性、低噪聲的高效傳動部件有著重要的實用價值和學(xué)術(shù)意義。 本文基于國家自然科學(xué)基金項目“重載擺線齒錐齒輪非穩(wěn)態(tài)條件下?lián)p傷機理研究與辨識”(項目批準號：51075006)的資助，圍繞重型橋式龍門五軸車銑復(fù)合加工數(shù)控機床擺角銑頭的傳動系統(tǒng)展開了相關(guān)研究，主要研究了Klingelnberg擺線齒錐齒輪扭轉(zhuǎn)振動剛度建模以及輪齒常見誤差引起的Klingelnberg擺線齒錐齒輪非線性振動動力學(xué)的影響，論文的主要內(nèi)容包括： （1）研究了Klingelnberg擺線齒錐齒輪系統(tǒng)的間隙非線性振動理論，采用集中參數(shù)法建立了Klingelnberg擺線齒錐齒輪傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動模型。分析了齒輪振動中的各類激勵源，包括嚙合剛度激勵、誤差激勵和嚙合沖擊激勵。 （2）針對Klingelnberg擺線齒錐齒輪在嚙合時的時變嚙合剛度，通過轉(zhuǎn)速、負載扭矩、阻尼因子系數(shù)分析，提出一種多項式函數(shù)展開的時變嚙合剛度新模型，并建立了Klingelnberg擺線齒錐齒輪的非線性動力學(xué)方程。進而對Klingelnberg擺線齒錐齒輪動力學(xué)特性進行分析，得到在小阻尼、重載工況下這種多項式形式的時變嚙合剛度模型能更貼近于時變嚙合剛度的實際特性。 （3）針對齒輪誤差會造成齒輪傳動比隨時間變化，進而影響齒輪傳動的平穩(wěn)性的問題，進行動力學(xué)建模和仿真研究。將齒輪三種誤差（齒距誤差、齒形相對誤差和齒輪副齒頻周期誤差）引入Klingelnberg擺線齒錐齒輪的動力學(xué)方程中，，形成新的變傳動比的Klingelnberg擺線齒錐齒輪非線性嚙合動力學(xué)模型。 （4）采用5階Runge-Kutta數(shù)值積分方法對系統(tǒng)的定傳動比和變傳動比的擺線齒錐齒輪動力學(xué)微分方程進行matlab數(shù)值仿真分析，得到了三種誤差（齒距誤差、齒形相對誤差和齒輪副齒頻周期誤差）對Klingelnberg擺線齒錐齒輪系統(tǒng)所產(chǎn)生的位移響應(yīng)、內(nèi)部沖擊激振力、頻率響應(yīng)圖對得到的各類響應(yīng)圖并進行了詳細的分析和比較，確定誤差對齒輪傳動平穩(wěn)性的影響規(guī)律。 （5）針對擺線齒錐齒輪并考慮齒輪副彈性變形，支撐系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)，齒輪加工誤差和機床裝定誤差，推導(dǎo)出一種新的誤差加載齒面接觸分析方法。通過V-H-J設(shè)置參數(shù)和機床裝定參數(shù)，補償誤差的影響來改善傳遞性能和修改接觸面積的大小及位置。并給出實例證明該方法對提高擺線齒錐齒輪的傳遞特性是合理的、有效的。
【關(guān)鍵詞】：Klingelnberg擺線齒錐齒輪 非線性動力學(xué) 齒輪誤差 齒輪傳動比 剛度模型
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH132.414
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題的來源及其研究背景與研究意義10-12
• 1.1.1 課題的來源10
• 1.1.2 課題的研究背景10-11
• 1.1.3 課題的研究意義11-12
• 1.2 齒輪系統(tǒng)非線性動力學(xué)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 齒輪系統(tǒng)時變剛度模型12-13
• 1.2.2 齒輪系統(tǒng)動力學(xué)模型13-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-18
• 第2章 擺線齒錐齒輪系統(tǒng)的非線性振動理論18-26
• 2.1 Klingelnberg 擺線齒錐齒輪系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)型分析模型18-20
• 2.1.1 擺線齒錐齒輪嚙合振動分析模型18-20
• 2.1.2 擺線齒錐齒輪系統(tǒng)的傳遞誤差20
• 2.2 齒輪副的非線性動力學(xué)20-23
• 2.2.1 單自由度“振—沖”系統(tǒng)的非線性振動理論21-22
• 2.2.2 數(shù)值仿真和模擬仿真求解方法22-23
• 2.3 單自由度齒輪系統(tǒng)的間隙非線性振動23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 擺線齒錐齒輪副的時變嚙合剛度研究26-36
• 3.1 擺線齒錐齒輪時變嚙合剛度理論26-27
• 3.2 擺線齒錐齒輪動力學(xué)方程27-28
• 3.3 擺線齒錐齒輪剛度模型28-30
• 3.3.1 簡諧波疊加形式的時變嚙合剛度模型28-29
• 3.3.2 多項式形式的時變嚙合剛度模型29-30
• 3.4 理論仿真分析與實驗值分析對比30-33
• 3.4.1 時域仿真計算對比分析31-32
• 3.4.2 時域響應(yīng)趨于穩(wěn)定時間分析32-33
• 3.5 本章小結(jié)33-36
• 第4章 基于變傳動比的擺線齒錐齒輪非線性動力學(xué)模型36-42
• 4.1 擺線齒錐齒輪定傳動比動力學(xué)模型36-38
• 4.2 變傳動比擺線齒錐齒輪動力學(xué)模型38-40
• 4.3 本章小結(jié)40-42
• 第5章 擺線齒錐齒輪誤差對非線性動力學(xué)影響的研究42-52
• 5.1 擺線齒錐齒輪內(nèi)部激振力響應(yīng)43-44
• 5.2 擺線齒錐齒輪的時域響應(yīng)44-48
• 5.3 擺線齒錐齒輪頻率響應(yīng)分析48-49
• 5.4 本章小結(jié)49-52
• 第6章 基于誤差和變形量對擺線齒錐齒輪誤差加載齒面接觸分析52-64
• 6.1 齒面接觸分析52
• 6.2 變形和傳遞誤差52-55
• 6.2.1 在加載條件下的傳遞誤差52
• 6.2.2 載荷分布和變形協(xié)調(diào)規(guī)則52-53
• 6.2.3 軸的變形53-54
• 6.2.4 軸承變形54
• 6.2.5 齒變形54-55
• 6.3 齒面加工誤差55-56
• 6.4 機床裝定誤差56-59
• 6.4.1 機床距Md和螺旋角βm之間的關(guān)系56-57
• 6.4.2 刀位裝定角τ和螺旋角βm之間的關(guān)系57-58
• 6.4.3 刀盤半徑r和螺旋角βm之間的關(guān)系58
• 6.4.4 機床裝定誤差和接觸面積位置之間的關(guān)系58-59
• 6.5 齒面接觸誤差分析59-61
• 6.5.1 在負載作用下V-H-J等效計算59
• 6.5.2 接觸橢圓59
• 6.5.3 接觸點曲率59-61
• 6.6 誤差加載齒面接觸分析的實例61-62
• 6.7 本章小結(jié)62-64
• 結(jié)論64-66
• 參考文獻66-70
• 攻讀碩士期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-72
• 致謝72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 唐進元;陳思雨;鐘掘;;一種改進的齒輪非線性動力學(xué)模型[J];工程力學(xué);2008年01期

2 王延忠;周元子;李國權(quán);郭梅;;螺旋錐齒輪嚙合剛度及參數(shù)振動穩(wěn)定性研究[J];航空動力學(xué)報;2010年07期

3 彭程;二級行星齒輪減速器(2Z-X)類傳動比的優(yōu)化分配[J];機床與液壓;2003年03期

4 周欣;劉俊巖;臧克江;;非H封閉周轉(zhuǎn)輪系基礎(chǔ)傳動比選擇合理性研究[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年01期

5 李亞鵬;孫偉;魏靜;陳濤;;齒輪時變嚙合剛度改進計算方法[J];機械傳動;2010年05期

6 馮仲;陳甲虎;張華平;;復(fù)雜行星輪系傳動比計算的簡化法[J];機械傳動;2012年03期

7 韓勤鍇;王建軍;李其漢;;考慮延長嚙合時齒輪副嚙合剛度模型[J];機械科學(xué)與技術(shù);2009年01期

8 劉國華;李亮玉;趙繼學(xué);;考慮反向齒面嚙合力的齒輪系統(tǒng)時變嚙合剛度的研究[J];天津工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2006年06期

9 林騰蛟;蔣仁科;李潤方;劉文;;船用齒輪箱動態(tài)響應(yīng)及抗沖擊性能數(shù)值仿真[J];振動與沖擊;2007年12期

  本文關(guān)鍵詞：擺線齒錐齒輪誤差對動力學(xué)的影響研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：370534