非線性懸掛齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性研究.pdf

1、近代以來，齒輪傳動(dòng)被普遍的應(yīng)用于航空、航天、醫(yī)療器械等工業(yè)部門，但是齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)為非線性系統(tǒng)，為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，很有必要提高其精度，減小其振動(dòng)和噪音，由此對齒輪非線性行為的研究變的尤為重要。
　　本文重點(diǎn)基于通常的直齒圓柱齒輪進(jìn)行探究，先后建立了時(shí)不變嚙合剛度下非線性懸掛齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型、時(shí)變嚙合剛度下非線性懸掛齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型和故障參數(shù)下非線性懸掛齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型。運(yùn)用RK4算法分別對上述三種模型進(jìn)行數(shù)值運(yùn)

2、算，得到了各個(gè)模型下的分岔、Lyapunov指數(shù)、Lyapunov維數(shù)、嚙合曲線、相圖、Poincaré截面、動(dòng)載荷、時(shí)間歷程和FFT圖。
　　采用由數(shù)值運(yùn)算所獲得的一系列動(dòng)力學(xué)響應(yīng)，詳細(xì)研究了各個(gè)模型下當(dāng)單個(gè)參數(shù)不斷改變時(shí)齒輪系統(tǒng)相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)特性；采用二維參數(shù)分岔彩圖研究了上述三種模型下當(dāng)兩個(gè)參數(shù)同時(shí)變化時(shí)齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性，得到了齒輪相應(yīng)的倍周期、加周期和混沌等非線性行為，具體結(jié)果分析如下:
　?。?）本文分別研究了時(shí)

3、不變嚙合剛度下、時(shí)變嚙合剛度下和故障參數(shù)下非線性懸掛齒輪系統(tǒng)在單參和雙參條件下的分岔行為，分析發(fā)現(xiàn)：倍周期分岔、逆倍周期分岔、加周期分岔、條形混沌運(yùn)動(dòng)、帶狀混沌運(yùn)動(dòng)和連續(xù)混沌運(yùn)動(dòng)在齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為中具有普遍存在性。
　?。?）通過單參和雙參分岔圖，可以輕易找出齒輪系統(tǒng)在各個(gè)模型下的最優(yōu)工作區(qū)間，但是對比發(fā)現(xiàn)：兩參數(shù)同時(shí)變化時(shí)討論齒輪系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為更科學(xué)、更具有必要性和現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
　?。?）通過四種故障參數(shù)下非線性懸