齒輪系統(tǒng)動力學及參數(shù)合理匹配研究.pdf

1、齒輪傳動是一種應用最廣泛的機械傳動。由于齒側間隙、時變嚙合剛度、綜合嚙合誤差和阻尼等因素的存在，從而導致齒輪傳動系統(tǒng)動力學行為具有豐富的非線性特性。行星齒輪傳動相比于普通的齒輪傳動，擁有更高的功重比和更多的傳動比，但因其結構復雜，也有著更多振動和噪聲的問題。
　　本文以二級齒輪傳動系統(tǒng)和拉威娜式復合行星齒輪傳動系統(tǒng)為對象，綜合考慮影響齒輪系統(tǒng)傳動的主要因素，分別建立了二級齒輪傳動系統(tǒng)和拉威娜式復合行星齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學模型

2、，并對其進行了數(shù)值仿真，得到了系統(tǒng)模型的分岔圖、最大Lyapunov指數(shù)圖、最大動載荷圖、沖擊狀態(tài)圖、相圖、時間響應圖、動載荷響應圖和FFT圖等。
　　基于數(shù)值仿真結果，結合非線性理論方法，分別研究了各參數(shù)下系統(tǒng)的分岔特性以及系統(tǒng)在時域和頻域內(nèi)的振動特性，分析了各參數(shù)對系統(tǒng)振動特性的影響及關聯(lián)關系，給出各參數(shù)選擇依據(jù)及優(yōu)選區(qū)間。研究結果表明:隨著激勵頻率的變化系統(tǒng)會展現(xiàn)出豐富的動力學行為，由于齒側間隙等非線性因素的存在，系統(tǒng)還出現(xiàn)

3、了“跳躍”和“激變”等非線性系統(tǒng)所特有的動力學行為，而且“跳躍”和“激變”還是引起齒輪副間動載荷變化的主要因素，有些時候還會導致沖擊狀態(tài)的變化。外載荷逐漸增大時，系統(tǒng)會趨向周期運動，從混沌控制的角度來說，適當?shù)脑龃笸廨d荷可以有效的控制混沌運動的發(fā)生。時變嚙合剛度和阻尼也是影響系統(tǒng)的主要的非線性因素，在一定參數(shù)范圍內(nèi)剛度越大、阻尼越小，系統(tǒng)越容易產(chǎn)生混沌運動，而混沌運動在實際機械系統(tǒng)中是有害的，因此在齒輪系統(tǒng)的動態(tài)設計時要避開混沌運動區(qū)域