齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及參數(shù)合理匹配研究.pdf

1、齒輪傳動(dòng)是一種應(yīng)用最廣泛的機(jī)械傳動(dòng)。由于齒側(cè)間隙、時(shí)變嚙合剛度、綜合嚙合誤差和阻尼等因素的存在，從而導(dǎo)致齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為具有豐富的非線(xiàn)性特性。行星齒輪傳動(dòng)相比于普通的齒輪傳動(dòng)，擁有更高的功重比和更多的傳動(dòng)比，但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，也有著更多振動(dòng)和噪聲的問(wèn)題。
　　本文以二級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和拉威娜式復(fù)合行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為對(duì)象，綜合考慮影響齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)的主要因素，分別建立了二級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)和拉威娜式復(fù)合行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)模型

2、，并對(duì)其進(jìn)行了數(shù)值仿真，得到了系統(tǒng)模型的分岔圖、最大Lyapunov指數(shù)圖、最大動(dòng)載荷圖、沖擊狀態(tài)圖、相圖、時(shí)間響應(yīng)圖、動(dòng)載荷響應(yīng)圖和FFT圖等。
　　基于數(shù)值仿真結(jié)果，結(jié)合非線(xiàn)性理論方法，分別研究了各參數(shù)下系統(tǒng)的分岔特性以及系統(tǒng)在時(shí)域和頻域內(nèi)的振動(dòng)特性，分析了各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響及關(guān)聯(lián)關(guān)系，給出各參數(shù)選擇依據(jù)及優(yōu)選區(qū)間。研究結(jié)果表明:隨著激勵(lì)頻率的變化系統(tǒng)會(huì)展現(xiàn)出豐富的動(dòng)力學(xué)行為，由于齒側(cè)間隙等非線(xiàn)性因素的存在，系統(tǒng)還出現(xiàn)

3、了“跳躍”和“激變”等非線(xiàn)性系統(tǒng)所特有的動(dòng)力學(xué)行為，而且“跳躍”和“激變”還是引起齒輪副間動(dòng)載荷變化的主要因素，有些時(shí)候還會(huì)導(dǎo)致沖擊狀態(tài)的變化。外載荷逐漸增大時(shí)，系統(tǒng)會(huì)趨向周期運(yùn)動(dòng)，從混沌控制的角度來(lái)說(shuō)，適當(dāng)?shù)脑龃笸廨d荷可以有效的控制混沌運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。時(shí)變嚙合剛度和阻尼也是影響系統(tǒng)的主要的非線(xiàn)性因素，在一定參數(shù)范圍內(nèi)剛度越大、阻尼越小，系統(tǒng)越容易產(chǎn)生混沌運(yùn)動(dòng)，而混沌運(yùn)動(dòng)在實(shí)際機(jī)械系統(tǒng)中是有害的，因此在齒輪系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)要避開(kāi)混沌運(yùn)動(dòng)區(qū)域