行星齒輪傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性與分岔特性研究.pdf

1、本文對單級行星齒輪傳動系統(tǒng)的穩(wěn)定性與分岔特性進行了研究，主要包括行星齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學建模、運動狀態(tài)穩(wěn)定性與分岔以及振動強度的穩(wěn)定性三方面內(nèi)容。其中，運動狀態(tài)的穩(wěn)定性與分岔包括確定參數(shù)下的共存周期軌道及其穩(wěn)定性判斷、周期軌道穩(wěn)定性的局部分岔特性、運動狀態(tài)的全局分岔特性、共存周期軌道的全局吸引域；振動強度的穩(wěn)定性研究內(nèi)容包括振動強度的參數(shù)穩(wěn)定性域計算、動態(tài)均載性能以及嚙合沖擊特性的研究。
　　在動力學模型的研究中，建立了行星

2、齒輪傳動系統(tǒng)的純扭轉(zhuǎn)非線性動力學模型和彎扭耦合非線性動力學模型，分別用于運動狀態(tài)的穩(wěn)定性研究和振動強度的穩(wěn)定性研究，并通過動力學試驗驗證了純扭轉(zhuǎn)非線性動力學模型在運動狀態(tài)定性研究方面的有效性。
　　在確定參數(shù)下共存周期軌道及其穩(wěn)定性的研究中，采用偽不動點追蹤法計算了多組參數(shù)組合下行星齒輪傳動系統(tǒng)共存的周期軌道，并采用Floquet穩(wěn)定性理論判斷了各共存周期軌道的穩(wěn)定性。研究表明，在某些確定參數(shù)組合下，行星齒輪系統(tǒng)會共存多個周期軌道

3、，這些周期軌道有的穩(wěn)定，有的不穩(wěn)定；轉(zhuǎn)速、傳遞功率以及嚙合相對阻尼系數(shù)等系統(tǒng)參數(shù)會對共存周期軌道的數(shù)量、形態(tài)以及穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
　　在周期軌道穩(wěn)定性局部分岔特性的研究中，采用CPNF方法研究了行星齒輪傳動系統(tǒng)周期軌道的穩(wěn)定性隨轉(zhuǎn)速、傳遞功率以及嚙合相對阻尼系數(shù)等系統(tǒng)參數(shù)的局部分岔規(guī)律。獲得了行星齒輪非線性動力系統(tǒng)周期軌道的形態(tài)和穩(wěn)定性隨系統(tǒng)參數(shù)的變化規(guī)律以及各種周期軌道之間的分岔途徑，確定了不同參數(shù)區(qū)間與各種周期運動之間的映射關(guān)

4、系。
　　在運動狀態(tài)全局分岔特性的研究中，通過運動時域圖、相圖、Poincaré映射圖、全局分岔圖等手段，定性研究了行星齒輪傳動系統(tǒng)運動狀態(tài)的穩(wěn)定性隨轉(zhuǎn)速、傳遞功率以及嚙合相對阻尼系數(shù)等參數(shù)的全局分岔特性，獲得了不同參數(shù)組合下系統(tǒng)所呈現(xiàn)的形態(tài)豐富的奇怪吸引子，確定了系統(tǒng)通往混沌的道路。
　　在共存周期軌道全局吸引域的研究中，采用Poincaré型胞映射法研究了行星齒輪傳動系統(tǒng)在一組典型參數(shù)下的具有運動長期穩(wěn)定性的共存周期軌道

5、及其吸引域，實現(xiàn)了對周期軌道穩(wěn)定程度的量化評價，給出了行星齒輪傳動系統(tǒng)在該組設(shè)計參數(shù)下的周期軌道所能承受的擾動范圍。
　　在振動強度參數(shù)穩(wěn)定域的研究中，提出了一種行星齒輪傳動系統(tǒng)參數(shù)穩(wěn)定域的計算方法，并以此定量計算了行星齒輪傳動系統(tǒng)關(guān)于太陽輪轉(zhuǎn)速、齒側(cè)間隙以及齒輪副嚙合相對阻尼系數(shù)等不同參數(shù)組合下的穩(wěn)定域、不穩(wěn)定域以及二者之間的分界線，獲得了易于導致振動強度失穩(wěn)的各種系統(tǒng)參數(shù)組合。
　　在動態(tài)均載性能以及嚙合沖擊特性的研究中