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齿轮传动系统的动态特性及参数合理匹配研究
| 论文题名： | 齿轮传动系统的动态特性及参数合理匹配研究 |
| 关键词： | 齿轮传动;啮合冲击;参数优化;动态特性 |
| 摘要： | 首先，本文建立了复合行星齿轮传动系统的“纯扭转—冲击模型”，螺旋锥齿轮传动系统的“振动—冲击—扭转模型”，正交面齿轮传动系统的“带摩擦振冲—扭转模型”。通过Solidworks软件建立了这三个齿轮传动系统的三维实体，并获得相应的系统基本参数。 其次，运用Poincaré映射理论，并采用变步长的四阶Runge-Kutta数值积分方法，借助双参数平面的周期运动分布图、冲击状态—脱啮占空比图和最大动载荷等势图，以及单参数分岔图、脱啮占空比图、相图、Poincaré映射图、时域/频域下的最大动载荷图和冲击状态图，在系统参数：km，ka，ξ，b，em，T1，η分别与?共同作用下，分析了控制参数的改变对齿轮系统周期运动特性、啮合冲击状态、脱啮程度以及齿面动载荷特性的影响，以及相应的控制参数域范围大小、分布规律、最优参数区间以及敏感参数区域。 研究结果表明：低频参数平面内，复合行星齿轮系统存在连续的1~8T运动，并主要表现为1T和2T啮合运动，周期数大于8时，周期数呈现不连续现象，1T与灰色运动的边界区域为敏感参数区，该敏感边界线上时常发生“激变”、“跳跃”和Hopf分岔；高频参数平面内，复合行星齿轮系统主要呈现出1T、2T和4T的啮合运动。螺旋锥齿传动系统和正交面齿轮传动系统呈现出相似的动态特性。0/1T与1/1T运动的边界存在“擦切”分岔曲线和“跳跃”分岔曲线，周期啮合运动下，齿轮系统的啮合冲击频率为周期啮合运动频率的两倍或相同。0/1T的啮合运动参数区，脱啮占空比DC=0.0，最大动载荷系数G?(1.0,2.0)，系统啮合运动非常平稳，带负载能力强，无冲击现象产生，噪声小，为最理想的设计参数区；1/1T的啮合运动参数区内，当最大动载荷系数G?[2.0,4.0]时，脱啮占空比DC值相对较小，脱啮较轻，系统冲击特性较弱，具有一定的带负载能力，齿面最大动载荷随控制参数平缓连续的变化，系统啮合运动表现出较好的平稳性，为可选的设计参数区；当最大动载荷系数G>4.0时，系统最大动载荷梯度变化剧烈，系统表现为冲击的亚谐运动、概周期运动或者混沌运动，脱啮占空比DC值非常大，脱啮严重，带负载能力低下，为不可取参数区。通过研究齿轮传动系统的动态特性，以及系统特性参数间的关联关系和匹配规律，为设计出更高性能要求的齿轮系统提供了理论指导。 |
| 作者： | 陶朝林 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 罗冠炜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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