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双离合变速器斜齿轮非线性动力学分析
| 论文题名： | 双离合变速器斜齿轮非线性动力学分析 |
| 关键词： | 双离合变速器;斜齿轮;齿侧间隙;时变啮合刚度;非线性耦合;动力学特征 |
| 摘要： | 随着科技的进步和机械行业的发展，齿轮传动被广泛的应用在工程中，成为机械传动中一种特殊且重要的传动形式。在汽车领域，齿轮传动作为核心部件之一，其振动、冲击特性直接影响到汽车的各项性能指标，因此工程应用中对齿轮传动系统提出了更高的要求。为深入了解齿轮传动系统的结构参数、结构形式以及加工制造方法对系统动力学行为的影响，因此需要对齿轮传动系统的振动噪声特性、啮合冲击特性、以及传递精度等问题进行理论和试验研究，从而为实际的工程应用提供指导。 本文围绕乘用双离合器自动变速器的研发项目，以斜齿轮传动系统为研究对象，建立了多自由度耦合方程，利用有限元法和数值方法，研究了齿轮系统的固有特性和动态响应，对结果进行了分析;讨论了齿轮系统的非线性特性，获得了系统参数对其动态特性的影响，为进一步的理论研究和高性能齿轮系统的设计提供基础。研究内容主要包括: (1)通过对斜齿轮系统的振动分析，以齿轮系统动力学理论为基础，获得了了系统的刚度、阻尼等参数，采用更符合实际工程应用的多自由度研究思路，建立了弯-扭-轴-摆的多自由度斜齿轮振动模型。 (2)分别利用数值方法与有限元法对斜齿轮系统的固有特性进行研究，获得了系统的固有频率和振型，通过求解对比，说明了此耦合振动模型在理论研究上的可行性。 (3)研究了斜齿轮系统的激励影响因素，并数值模拟了时变啮合刚度激励、误差激励和外部激励，考虑了实际应用中齿侧间隙、轴承间隙等非线性因素，建立了斜齿轮系统的弯-扭-轴-摆的多间隙非线性耦合模型。 (4)采用数值方法，求解了非线性耦合动力学模型的动态响应，研究了非线性影响因素对斜齿轮系统的动力学响应，讨论了转速、阻尼、刚度参数对系统的动态响应的影响，获得了系统的时域图、相图、庞加莱(Poincare)图、系统分岔图以及频幅图。研究了多自由度耦合，多间隙系统的非线性行为。 本文研究结果表明:本文建立的多自由度斜齿轮振动方程在理论研究上的可行性，以及系统参数和非线性因素对系统在不同自由度方向上动态特性的影响;齿侧间隙不同，系统振动位移在各自由度方向上的表现各不相同;低转速区，系统振动不稳定，易出现混沌状态;支承刚度减小，系统的振动幅值增大较为明显。 |
| 作者： | 沙发明 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 黄康 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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