惰齒輪非線性動(dòng)力學(xué)建模與振動(dòng)噪聲抑制研究.pdf

1、齒輪是一種重要的連接和傳遞動(dòng)力的通用零部件，廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、航空航天、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)行業(yè)的機(jī)械設(shè)備中。惰齒輪是內(nèi)燃機(jī)正時(shí)齒輪系中重要組成部分，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中轉(zhuǎn)速較高，承受波動(dòng)載荷，易與配合的齒輪在側(cè)隙范圍內(nèi)發(fā)生拍擊，影響汽車行駛的平順性和耐久性，甚至?xí)斐蓚鲃?dòng)系統(tǒng)部件早期損壞。此外，齒輪拍擊產(chǎn)生的輻射噪聲會(huì)影響駕駛員和乘客的舒適度。因此，探究惰齒輪拍擊振動(dòng)的非線性動(dòng)力學(xué)機(jī)理，對于預(yù)防汽車正時(shí)齒輪系早期故障以及控制汽車振動(dòng)和噪聲

2、具有重要的理論意義和實(shí)際工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文針對惰齒輪拍擊振動(dòng)現(xiàn)象，采用動(dòng)力學(xué)分析方法，建立了考慮不同非線性因素的惰齒輪背隙沖擊動(dòng)力學(xué)模型，開展了惰齒輪系統(tǒng)非線性激勵(lì)的影響因素研究，提出了惰齒輪振動(dòng)噪聲抑制方法，針對齒廓修形方案進(jìn)行了理論仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文主要研究內(nèi)容如下：
　?、俳榻B了惰齒輪背隙沖擊機(jī)理、偏斜現(xiàn)象以及齒輪振動(dòng)噪聲機(jī)理與預(yù)估方法，了解惰齒輪的非線性工作原理和拍擊噪聲產(chǎn)生原因，為惰齒輪的非線性動(dòng)力學(xué)建模提

3、供先決條件。
　?、卺槍δ壳褒X輪拍擊動(dòng)力學(xué)中非線性因素單一的不完善問題，考慮了存在齒面嚙合和齒背嚙合的不對稱時(shí)變嚙合剛度，建立了質(zhì)量不平衡惰齒輪的背隙沖擊動(dòng)力學(xué)模型，分析了質(zhì)量不平衡引起的時(shí)變離心力和時(shí)變慣性力等非線性因素對系統(tǒng)響應(yīng)的影響，研究了不同偏心距和背隙量對惰齒輪動(dòng)態(tài)傳遞誤差和結(jié)構(gòu)噪聲的影響，為惰齒輪質(zhì)量不平衡故障研究奠定了理論基礎(chǔ)；
　?、劭紤]了存在軸頸偏斜的時(shí)變油膜剛度非線性因素，建立了軸頸偏斜惰齒輪的背隙沖擊動(dòng)

4、力學(xué)模型，提出了由軸頸偏斜引起的時(shí)變中心距、時(shí)變壓力角、時(shí)變重合度和時(shí)變齒側(cè)間隙計(jì)算模型，分析了偏斜量對惰齒輪動(dòng)態(tài)傳遞誤差和結(jié)構(gòu)噪聲的影響，為惰齒輪軸頸偏斜故障研究奠定了理論基礎(chǔ)；
　?、転榱藴p小惰齒輪振動(dòng)和噪聲，提出了控制質(zhì)量不平衡和軸頸偏斜故障以及齒廓修形的惰齒輪振動(dòng)噪聲抑制方法，開展了惰齒輪齒廓修形案例分析，研究了不同齒廓修形量和修形長度對惰齒輪動(dòng)態(tài)傳遞誤差和結(jié)構(gòu)噪聲的影響，并通過修形前后齒輪的對滾實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了齒廓修形對齒輪系