齒輪耦合多轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學(xué)特性研究.pdf

1、隨著旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)速不斷增加、性能不斷提高，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動特性越來越成為人們研究的焦點(diǎn)。含有齒輪傳動的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)獲得了廣泛的應(yīng)用，并已成為轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中重要的一個(gè)研究領(lǐng)域。由于齒輪的嚙合作用，使得系統(tǒng)各轉(zhuǎn)子之間的彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動相互耦合，因而轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的動力學(xué)特性不能僅從單轉(zhuǎn)子來考察。為此需要建立系統(tǒng)的彎扭耦合頻率方程，對其動力學(xué)特性進(jìn)行分析。 論文首先介紹了現(xiàn)有轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力特性的常用計(jì)算方法，深入研究了整體傳遞矩陣法、Riccati傳遞

2、矩陣法和Kiccati奇點(diǎn)消除法等算法。在此基礎(chǔ)上作者提出了整體傳遞矩陣改進(jìn)型P3ccati法。該方法既保留了整體傳遞矩陣法的優(yōu)點(diǎn)，又消除了Riccati傳遞矩陣法引入的異號無窮型奇點(diǎn)。本方法易于編制通用計(jì)算機(jī)程序，便于工程人員掌握。 建立了斜齒輪、錐齒輪傳動的線性力耦合模型，介紹了齒輪嚙合剛度與嚙合阻尼的計(jì)算方法，推導(dǎo)出了齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中斜齒輪耦合單元和錐齒輪耦合單元的耦合矩陣，成功地將整體傳遞矩陣法應(yīng)用于齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的彎扭耦合

3、振動分析。分析結(jié)果表明，由于齒輪的嚙合作用，齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的彎振和扭振是耦合在一起的，各轉(zhuǎn)子之間的振動也產(chǎn)生了耦合。如果不考慮齒輪的嚙合作用，計(jì)算將丟失由于轉(zhuǎn)子之間的耦合而產(chǎn)生的臨界轉(zhuǎn)速。 以直齒圓柱齒輪為例，研究了齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不平衡響應(yīng)計(jì)算的整體傳遞矩陣法。根據(jù)直齒輪傳動的線性動力學(xué)模型，推導(dǎo)出了齒輪耦合單元的耦合矩陣，將本文提出的方法成功地應(yīng)用于齒輪耦合多轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)不平衡響應(yīng)計(jì)算。算例結(jié)果表明，依據(jù)具體情況不同，齒輪的嚙