齒輪與軸承耦合間隙非線性系統(tǒng)振動功率流研究.pdf

1、齒輪系統(tǒng)在各種工業(yè)設(shè)備中廣泛應(yīng)用，其工作時產(chǎn)生的振動是造成機器設(shè)備動態(tài)性能惡化的重要因素，齒輪傳動系統(tǒng)非線性動力學(xué)及其振動噪聲控制是一個歷久彌新的研究領(lǐng)域，也是目前振動噪聲領(lǐng)域的前沿課題和發(fā)展方向。
　　 本文根據(jù)研究和參考國內(nèi)外的相關(guān)資料，闡述了非線性齒輪系統(tǒng)動力學(xué)特性研究中的部分理論和實際求解問題。以齒輪與軸承耦合間隙非線性系統(tǒng)為研究對象，重點研究了分析模型的建立，模型的求解，系統(tǒng)的振動特性及參數(shù)對振動特性的影響，推導(dǎo)了系統(tǒng)

2、的振動功率流函數(shù)，計算了系統(tǒng)的振動功率流值并研究了系統(tǒng)參數(shù)對系統(tǒng)振動功率流水平的影響規(guī)律。
　　 首先，通過對齒輪系統(tǒng)的分析及合理簡化，建立了單對齒輪嚙合及其與軸承耦合系統(tǒng)的三自由度非線性動力學(xué)模型，在模型中綜合考慮了齒側(cè)間隙、時變嚙合剛度及綜合誤差等因素。在模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了系統(tǒng)的無量綱非線性微分方程，并給出了系統(tǒng)運動微分方程的數(shù)值求解方法及計算流程。
　　 其次，本文采用Runge-Kutta-Felhberg方法

3、，對系統(tǒng)的非線性運動微分方程進行了求解。經(jīng)過對系統(tǒng)響應(yīng)的計算，分別得到了周期、擬周期、分岔以及混沌等穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。并結(jié)合響應(yīng)的相平面圖、Poincare映射對得到的各類響應(yīng)進行了詳細的分析。研究了激勵頻率、軸承剛度、齒側(cè)間隙以及綜合誤差等參數(shù)對系統(tǒng)非線性振動特性的影響，繪制了系統(tǒng)隨參數(shù)變化的響應(yīng)曲線。
　　 本文給出了齒輪與軸承耦合間隙非線性系統(tǒng)的Lyapunov指數(shù)的數(shù)值求解方法，計算了系統(tǒng)在激勵頻率、軸承剛度、齒側(cè)間隙和綜合誤差