考慮隨機裝配間隙的變速器齒輪副非線性動力學研究.pdf

1、現代的機械設備，如汽車變速器、主減速器等，對齒輪副的動態(tài)性能提出了更高的要求，齒輪非線性動力學研究已受到國內外學者的廣泛關注。本文以單對圓柱直齒輪副為例，對齒輪間隙非線性振動問題進行了較深入的分析，探討了齒輪間隙非線性動力學行為隨參數變化的全局與局部特性，對系統(tǒng)發(fā)生混沌的途徑進行了介紹與分析。由于制造加工誤差、安裝誤差、變形誤差等影響，使得同一批次生產的齒輪副的裝配間隙總是隨機的，本文重點研究了隨機裝配間隙的圓柱直齒輪副的非線性特性，從

2、而為變速器圓柱直齒輪的制造加工精度與齒輪副的安裝精度要求提供理論依據。 參考以往相關文獻，綜合考慮了齒輪系統(tǒng)中的齒側間隙(以下簡稱側隙)、齒輪的時變嚙合剛度及綜合誤差等，建立了圓柱直齒輪系統(tǒng)的單自由度非線性動力學模型。利用隨參數變化的分岔圖、最大Lyapunov指數圖、相平面圖、龐加萊映射圖、FFT頻譜圖等分析方法，結合算例探討了載荷比、阻尼比、齒頻比、側隙等參數對系統(tǒng)動力學行為的影響。 在其它參數不變的情況下，利用隨側

3、隙變化的分岔圖及最大Lyapunov指數圖，重點分析了系統(tǒng)動力學特性，為變速器齒輪副選配合理的側隙提供理論依據?；谏鲜鲅芯?，利用最大Lyapunov指數指標，計算各隨機裝配側隙下的齒輪副系統(tǒng)的混沌指數，分析了混沌指數與側隙方差的關系，側隙均值與臨界方差的關系。得到結論：隨側隙方差的的增大，系統(tǒng)混沌指數增大，齒輪副系統(tǒng)包含不穩(wěn)定系統(tǒng)個數增加；不同的側隙均值，即需匹配不同臨界方差，側隙越小，臨界方差越大，解決了加工精度與加工價格間的矛盾。