考慮隨機(jī)裝配間隙的變速器齒輪副非線性動力學(xué)研究.pdf

1、現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)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(xué)研究已受到國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)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(jìn)行了較深入的分析，探討了齒輪間隙非線性動力學(xué)行為隨參數(shù)變化的全局與局部特性，對系統(tǒng)發(fā)生混沌的途徑進(jìn)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(chǎn)的齒輪副的裝配間隙總是隨機(jī)的，本文重點(diǎn)研究了隨機(jī)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(jù)。 參考以往相關(guān)文獻(xiàn)，綜合考慮了齒輪系統(tǒng)中的齒側(cè)間隙(以下簡稱側(cè)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(xué)模型。利用隨參數(shù)變化的分岔圖、最大Lyapunov指數(shù)圖、相平面圖、龐加萊映射圖、FFT頻譜圖等分析方法，結(jié)合算例探討了載荷比、阻尼比、齒頻比、側(cè)隙等參數(shù)對系統(tǒng)動力學(xué)行為的影響。 在其它參數(shù)不變的情況下，利用隨側(cè)

3、隙變化的分岔圖及最大Lyapunov指數(shù)圖，重點(diǎn)分析了系統(tǒng)動力學(xué)特性，為變速器齒輪副選配合理的側(cè)隙提供理論依據(jù)?；谏鲜鲅芯?，利用最大Lyapunov指數(shù)指標(biāo)，計算各隨機(jī)裝配側(cè)隙下的齒輪副系統(tǒng)的混沌指數(shù)，分析了混沌指數(shù)與側(cè)隙方差的關(guān)系，側(cè)隙均值與臨界方差的關(guān)系。得到結(jié)論：隨側(cè)隙方差的的增大，系統(tǒng)混沌指數(shù)增大，齒輪副系統(tǒng)包含不穩(wěn)定系統(tǒng)個數(shù)增加；不同的側(cè)隙均值，即需匹配不同臨界方差，側(cè)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。