齒輪傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性及參數(shù)合理匹配研究.pdf

1、首先，本文建立了復(fù)合行星齒輪傳動系統(tǒng)的“純扭轉(zhuǎn)—沖擊模型”，螺旋錐齒輪傳動系統(tǒng)的“振動—沖擊—扭轉(zhuǎn)模型”，正交面齒輪傳動系統(tǒng)的“帶摩擦振沖—扭轉(zhuǎn)模型”。通過Solidworks軟件建立了這三個齒輪傳動系統(tǒng)的三維實體，并獲得相應(yīng)的系統(tǒng)基本參數(shù)。
　　其次，運用Poincaré映射理論，并采用變步長的四階Runge-Kutta數(shù)值積分方法，借助雙參數(shù)平面的周期運動分布圖、沖擊狀態(tài)—脫嚙占空比圖和最大動載荷等勢圖，以及單參數(shù)分岔圖、脫嚙

2、占空比圖、相圖、Poincaré映射圖、時域/頻域下的最大動載荷圖和沖擊狀態(tài)圖，在系統(tǒng)參數(shù)：km，ka，ξ，b，em，T1，η分別與?共同作用下，分析了控制參數(shù)的改變對齒輪系統(tǒng)周期運動特性、嚙合沖擊狀態(tài)、脫嚙程度以及齒面動載荷特性的影響，以及相應(yīng)的控制參數(shù)域范圍大小、分布規(guī)律、最優(yōu)參數(shù)區(qū)間以及敏感參數(shù)區(qū)域。
　　研究結(jié)果表明：低頻參數(shù)平面內(nèi)，復(fù)合行星齒輪系統(tǒng)存在連續(xù)的1~8T運動，并主要表現(xiàn)為1T和2T嚙合運動，周期數(shù)大于8時，周

3、期數(shù)呈現(xiàn)不連續(xù)現(xiàn)象，1T與灰色運動的邊界區(qū)域為敏感參數(shù)區(qū)，該敏感邊界線上時常發(fā)生“激變”、“跳躍”和Hopf分岔；高頻參數(shù)平面內(nèi)，復(fù)合行星齒輪系統(tǒng)主要呈現(xiàn)出1T、2T和4T的嚙合運動。螺旋錐齒傳動系統(tǒng)和正交面齒輪傳動系統(tǒng)呈現(xiàn)出相似的動態(tài)特性。0/1T與1/1T運動的邊界存在“擦切”分岔曲線和“跳躍”分岔曲線，周期嚙合運動下，齒輪系統(tǒng)的嚙合沖擊頻率為周期嚙合運動頻率的兩倍或相同。0/1T的嚙合運動參數(shù)區(qū)，脫嚙占空比DC=0.0，最大動載荷

4、系數(shù)G?(1.0,2.0)，系統(tǒng)嚙合運動非常平穩(wěn)，帶負載能力強，無沖擊現(xiàn)象產(chǎn)生，噪聲小，為最理想的設(shè)計參數(shù)區(qū)；1/1T的嚙合運動參數(shù)區(qū)內(nèi)，當最大動載荷系數(shù)G?[2.0,4.0]時，脫嚙占空比DC值相對較小，脫嚙較輕，系統(tǒng)沖擊特性較弱，具有一定的帶負載能力，齒面最大動載荷隨控制參數(shù)平緩連續(xù)的變化，系統(tǒng)嚙合運動表現(xiàn)出較好的平穩(wěn)性，為可選的設(shè)計參數(shù)區(qū)；當最大動載荷系數(shù)G>4.0時，系統(tǒng)最大動載荷梯度變化劇烈，系統(tǒng)表現(xiàn)為沖擊的亞諧運動、概周期運