斜齿轮的非线性动力学分析及修形研究

发布时间：2020-06-09 23:55

【摘要】：作为最常用的机械传动形式之一,齿轮系统被大量应用在各种领域。而在传动过程中,齿轮系统的动态性能变化会影响整个机械运行的平稳性,所以为了有效减小机械产品在运行过程中的振动与噪声现象,展开齿轮系统动力学以及修形问题的研究是十分有必要的。文章主要是以某变速器斜齿轮为对象进行研究,依据齿轮动力学的基本理论,完成了斜齿轮的动力学建模、非线性动态特性分析、固有特性的分析以及修形的研究等工作。文中所做的具体工作包括:(1)分别借助Matlab和Workbench软件,采用解析法和有限元法两种方法对斜齿轮进行相应的模态分析,研究整个齿轮系统的固有特性,并对比两种方法的最终结果,阐明两种方法的优劣。(2)利用集中质量法建立考虑间隙的斜齿轮副非线性运动学模型,得到系统振动的非线性微分方程组,并对其进行相应的无量纲化处理。根据已知参数,利用Matlab进行微分方程的求解,并在Matlab中建立Simulink仿真模型,进行进一步的分析,研究不同参数变化对系统特性的影响,包括载荷比、侧隙、阻尼比等参数,从而便于选取合适的参数范围,为齿轮的优化设计提供参考。(3)对斜齿轮的主要修形方法进行了探究,分析每个修形参数对齿轮振动的影响,从而得到较合适的取值范围,最后在该范围内选取各个修形参数的值。并利用ANSYS Workbench对修形前后的斜齿轮副模型进行静态分析和瞬态特性分析,查看修形前后其齿面受到的接触应力变化情况。
【图文】：

图 2.1 斜齿轮 8 自由度动力学模型g2.1 Helical gear 8 degree of freedom dynamic m摩擦的情况下，根据牛顿运动定律，可得系： 222222222222222222222221111111111111111111111IFrkTmzczkzFmycykyFmxcxkxFIFrTmzczkzFmycykyFmxcxkxFytzzzyyyxxxyzzzyyyxxx 擦，该齿轮具有 8 个自由度，包括 2 个旋转动的旋转自由度i (i=1,2)，6 个移动自由度，动自由度y (i=1,2)，主、从动轮沿 z 轴的轴向

互啮合两齿轮径向、切向以及轴向的x,y,z)分别为齿轮系统沿上述三个方向 x 轴方向的径向啮合分力为：()tan(()tan1212112212121122tmxxyyrrkxxyyrr 啮合分力为[48]： ) 11222y ry re(my1 11c yr 啮合分力为[48]：( ( )tanmz1 2121122kzzyy r r()tan 2121122zzyyrre z 分别为平均啮合刚度mk 在径向、切均啮合阻尼mc 在径向、切向、轴向、切向、轴向的分量。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH132.41

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 莫江涛;钟家宗;龚佳兴;;渐开线齿廓修形方法及应用[J];煤矿机械;2018年01期

2 袁亚洲;邵年;陆宝春;张磊磊;;基于接触有限元分析的渐开线齿轮修形曲线的研究[J];机械传动;2017年04期

3 英豪;张德珍;张德伟;;渐开线齿轮综合修形及其实现方法研究[J];科技视界;2016年06期

4 葛正浩;别瑜;焦栋;张彤阳;;弧面分度凸轮加工修形研究[J];机械传动;2014年05期

5 姬建钢;张磊;黄新华;李铁峰;;渐开线圆柱齿轮修形技术及评价方法[J];机械传动;2014年04期

6 戴一帆;周林;解旭辉;廖文林;沈永祥;;离子束修形技术[J];应用光学;2011年04期

7 徐香翠;宋爱平;张礼峰;黄建伟;;齿轮综合修形方法的研究[J];机械传动;2011年11期

8 赵心远;马理强;;齿轮修形的初步探讨与研究[J];农业技术与装备;2009年20期

9 戴一帆;周林;解旭辉;焦长君;李圣怡;;应用离子束进行光学镜面确定性修形的实现[J];光学学报;2008年06期

10 李英杰,支秋玲;采用设计齿形修形技术提高工程机械传动装置性能[J];工程机械;2005年03期

相关会议论文 前10条

1 张明;易建军;徐中耀;周锦进;;电化学齿轮修形的研究[A];第八届全国电加工学术年会论文集[C];1997年

2 吴义孝;傅秀清;干为民;赵明飞;康敏;刘泽祥;王兴盛;;微小内腔电解修形试验研究[A];第16届全国特种加工学术会议论文集（上）[C];2015年

3 王志兆;杨连文;徐忠耀;郑殿忠;;齿轮的电化学修形工艺研究[A];第七届全国电加工学术年会论文集[C];1993年

4 金亭亭;汪久根;;对数修形斜齿轮的接触分析[A];第十一届全国摩擦学大会论文集[C];2013年

5 马元节;周金宇;;齿轮修形的基本原理与方法[A];技术融合创新·可靠服务企业·安全产品制胜——2013年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第四届可靠性工程分会第五次全体委员大会论文集[C];2013年

6 徐明进;戴一帆;解旭辉;周林;;小特征尺寸连续位相板离子束修形的误差分析[A];强激光材料与元器件学术研讨会暨激光破坏学术研讨会论文集[C];2016年

7 杨周;张静;张义民;谭学飞;;基于可靠性稳健设计方法的齿轮轮齿修形量研究[A];2014年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨可靠性工程分会第五届委员会成立大会论文集[C];2014年

8 丁建阳;;关于齿轮齿廓弹性变形修形方法研究[A];第十一届沈阳科学学术年会暨中国汽车产业集聚区发展与合作论坛论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2014年

9 ;谐波齿轮电化学修形工艺试验研究[A];第五届全国电加工学术年会论文集（电解加工篇）[C];1986年

10 刘菊芬;;风电增速箱齿轮的刀具优化及微观修形设计[A];风能产业（2016年第12期 总第89期）[C];2016年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 袁蕾 赵志芸 杜文静 岳燕云 李春霞 李行 李杨;让乡村内外兼修形神皆美[N];新疆日报(汉);2016年

2 王壮凌;IT企业流行“美体修形”[N];中国乡镇企业报;2001年

3 ;“智能修形内衣”研制成功[N];中华工商时报;2003年

4 张军;婷美研制世界首款“智能修形内衣”[N];中国纺织报;2006年

5 黎冲森;给婷美提个醒[N];中国信息报;2001年

6 一丁;“智能修形内衣”引领国际流行趋势[N];经济参考报;2003年

7 黑艳楠;农业新技术为何推广难？[N];大连日报;2008年

8 郭宏伟 教授;春日美腿巧摄食[N];保健时报;2004年

9 本报记者 杨期仁;助推企业自主创新[N];湘潭日报;2010年

10 窦芒;考验共产党人的大门，，永远不会关上[N];解放日报;2016年

相关博士学位论文 前10条

1 秋朋园;修形圆柱齿轮传动振动分析与齿面最佳修形研究[D];西北工业大学;2017年

2 罗彪;齿轮传动系统热弹耦合动力学及轮齿多目标综合修形研究[D];北京科技大学;2019年

3 邓小禾;渐开线圆柱齿轮齿廓修形与啮合规律研究[D];武汉理工大学;2015年

4 王会良;基于功能需求的斜齿轮拓扑修形方法及其磨齿实现[D];西北工业大学;2016年

5 陈霞;直齿锥齿轮修形方法研究[D];华中科技大学;2006年

6 尹小林;空间复杂光学曲面离子束修形设备与工艺研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2017年

7 袁哲;齿轮振动可靠性与修形减振策略研究[D];东北大学;2010年

8 尚振国;风力发电机增速器齿轮修形技术研究[D];大连理工大学;2010年

9 薛建华;高速重载齿轮系统热行为分析及修形设计[D];北京科技大学;2015年

10 焦长君;光学镜面离子束加工材料去除机理与基本工艺研究[D];国防科学技术大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 钟尚江;某纯电动汽车减速器齿轮修形及壳体优化[D];江西理工大学;2019年

2 李小燕;RV传动机构的性能检测与仿真研究[D];江西理工大学;2019年

3 范朝军;柴油发动机正时齿轮传动磨损行为研究[D];江西理工大学;2019年

4 孙飞杨;变速器传动系统振动仿真分析与修形研究[D];合肥工业大学;2019年

5 沈荣康;基于内齿珩轮强力珩齿拓扑修形加工的多轴同步控制研究[D];合肥工业大学;2019年

6 周曼莉;斜齿轮的非线性动力学分析及修形研究[D];合肥工业大学;2019年

7 李志方;承载条件下内斜齿轮三维拓扑修形技术研究[D];河南科技大学;2019年

8 刁鹏;热弹耦合修形下的大功率行星齿轮传动系统动态特性研究[D];重庆交通大学;2018年

9 张树昌;楔块表面修形的斜撑离合器性能研究与修形参数优化[D];哈尔滨工业大学;2018年

10 许凯;高铁轴箱轴承载荷分布及不同接触状态修形分析[D];大连交通大学;2016年

本文编号：2705454