滾動軸承支承錐齒輪傳動轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動力學研究.pdf

1、錐齒輪傳動在動力、機械、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文以滾動軸承支承的錐齒輪傳動轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為研究對象，分析了系統(tǒng)的非線性動力學行為。首先基于Hertz接觸理論和滾動軸承運動學特征求得滾動軸承支承剛度，采用石川法求得齒輪的時變嚙合剛度。在理想與含波紋故障滾動軸承兩種情況下，分別闡述了有無質(zhì)量偏心、靜態(tài)傳遞誤差、齒側(cè)間隙等幾類模型，采用變步長的Runge-kutta數(shù)值積分方法，分析了滾動軸承支承的錐齒輪傳動轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動力學特性。本

2、文的主要工作及結(jié)論如下：
　　1.根據(jù)Hertz接觸理論和滾動軸承運動學特征，分析了滾動軸承的非線性作用力及錐齒輪的嚙合剛度，建立了七自由度滾動軸承-錐齒輪傳動系統(tǒng)非線性動力學模型。
　　2.應(yīng)用數(shù)值解法對所建立的微分方程進行分析求解，結(jié)果表明系統(tǒng)中的滾動軸承力和齒輪嚙合力等對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動起到主導作用。一般情況下，當轉(zhuǎn)速較大時，質(zhì)量偏心力對系統(tǒng)的動力學影響較大。
　　3.結(jié)合系統(tǒng)的軸心軌跡、Poincaré映射、位移

3、響應(yīng)、頻譜等響應(yīng)圖，滾動軸承-錐齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在不同模型下會出現(xiàn)單周期、準周期、混沌等各種動力學行為，非線性因素考慮越多，系統(tǒng)出現(xiàn)混沌的轉(zhuǎn)速范圍會加大，且系統(tǒng)有由準周期和陣發(fā)性通向混沌的通道。
　　4.建立含波紋故障的滾動軸承-錐齒輪傳動系統(tǒng)模型，由于外加一個周期性激勵的影響，低轉(zhuǎn)速下軸心軌跡會出現(xiàn)“8”字形軌線，軸心軌跡與Poincaré映射具有自相似的特征。
　　5.討論了阻尼、嚙合剛度、幾何參數(shù)（靜態(tài)傳遞誤差、齒側(cè)間隙等