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考虑润滑的变速器齿轮传动系统动力学分析
| 论文题名： | 考虑润滑的变速器齿轮传动系统动力学分析 |
| 关键词： | 润滑性能;非线性油膜力;敲击振动;温度效应;变速器;齿轮传动系统 |
| 摘要： | 变速箱齿轮传动系统在实际工作过程中,需要对齿轮进行良好的润滑,轮齿齿面通过润滑剂接触时,轮齿之间以非线性油膜力相互作用。由于润滑剂的阻尼效应、齿侧间隙和时变啮合刚度等非线性因素的存在,使齿轮传动系统表现出很强的非线性动力学特性,而齿轮传动系统的动态特性直接影响着变速箱各项性能指标的优劣。本文对考虑润滑的齿轮传动系统进行了建模分析,并考虑温度的影响,对计入温度效应的斜齿轮系统进行了研究。 考虑轮齿间润滑剂的挤压运动,根据half-Sommerfeld边界条件得到非线性油膜阻尼力的形式。轮齿间作用力加入油膜阻尼力,考虑齿侧间隙、时变啮合刚度、时变接触线长度和齿轮重合度,利用集中质量法建立直齿轮和斜齿轮传动系统的动力学模型,并基于上述建模方法,综合考虑温度对润滑剂粘度和齿侧间隙的影响,建立计入温度效应的斜齿轮传动模型,应用改进的Newmark方法进行数值求解。利用分岔图等方法分析了系统的运动特性,结果表明:转矩波动频率和温度对系统运动形态的影响较为显著,随着参数的变化,系统出现了混沌运动;且斜齿轮的运动形态较直齿轮更简单。 为了方便比较不同参数时系统的敲击特性,文中提出新的评价齿轮敲击振动的指标,分析了系统传动特性随参数的变化规律,得到如下结论:齿侧间隙和温度是影响齿轮传动精度的主要因素;随着负载转矩的增大或波动转矩的减小,系统响应出现啮合频率成分;齿轮敲击振动只在空载或轻载以及波动转矩较大时才会发生,此外,齿轮敲击振动大小与齿轮转速、润滑剂粘度、模数、螺旋角和温度都有关系,且斜齿轮的敲击振动小于直齿轮;系统功率损耗受齿轮转速、润滑剂粘度和温度影响较大。 |
| 作者： | 陈昊 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 卢剑伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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