考虑随机装配间隙的变速器齿轮副非线性动力学研究

发布时间：2021-07-07 21:50

　　现代的机械设备,如汽车变速器、主减速器等,对齿轮副的动态性能提出了更高的要求,齿轮非线性动力学研究已受到国内外学者的广泛关注。本文以单对圆柱直齿轮副为例,对齿轮间隙非线性振动问题进行了较深入的分析,探讨了齿轮间隙非线性动力学行为随参数变化的全局与局部特性,对系统发生混沌的途径进行了介绍与分析。由于制造加工误差、安装误差、变形误差等影响,使得同一批次生产的齿轮副的装配间隙总是随机的,本文重点研究了随机装配间隙的圆柱直齿轮副的非线性特性,从而为变速器圆柱直齿轮的制造加工精度与齿轮副的安装精度要求提供理论依据。参考以往相关文献,综合考虑了齿轮系统中的齿侧间隙（以下简称侧隙）、齿轮的时变啮合刚度及综合误差等,建立了圆柱直齿轮系统的单自由度非线性动力学模型。利用随参数变化的分岔图、最大Lyapunov指数图、相平面图、庞加莱映射图、FFT频谱图等分析方法,结合算例探讨了载荷比、阻尼比、齿频比、侧隙等参数对系统动力学行为的影响。在其它参数不变的情况下,利用随侧隙变化的分岔图及最大Lyapunov指数图,重点分析了系统动力学特性,为变速器齿轮副选配合理的侧隙提供理论依据。基于上述研究,利用最大Lya... 

【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
致谢
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究目的和意义
    1.3 齿轮系统动力学的研究现状及分析模型
        1.3.1 研究概况
        1.3.2 齿轮系统分析模型
    1.4 研究涉及的问题
        1.4.1 侧隙概念、影响因素及特性
        1.4.2 齿轮系统的动态激励
        1.4.3 齿轮系统的响应
    1.5 研究内容
第二章 齿轮间隙非线性系统动力学行为的研究
    2.1 引言
    2.2 齿轮副扭转振动模型的建立
    2.3 数值求解方法
    2.4 解的定性分析方法
        2.4.1 时间历程图及相图
        2.4.2 Poincare 截面及Poincare 映射
    2.5 非线性系统解的形式
    2.6 非线性时不变模型与时变模型的比较
    2.7 本章小结
第三章 齿轮间隙非线性系统动力学分析
    3.1 引言
    3.2 几种典型的非线性运动特性分析方法
        3.2.1 Fourier 频谱分析
        3.2.2 Lyapunov 指数
        3.2.3 分岔有关概念及分岔图
    3.3 参数对系统运动特性的影响
        3.3.1 载荷比对系统运动特性的影响
        3.3.2 阻尼比对系统运动特性的影响
        3.3.3 齿频比对系统运动特性的影响
        3.3.4 侧隙对系统运动特性的影响
    3.4 产生混沌振动的途径
        3.4.1 倍周期分岔
        3.4.2 准周期分岔
        3.4.3 阵发性
    3.5 本章小结
第四章 随机装配间隙齿轮副非线性特性研究
    4.1 引言
    4.2 随机数的产生
    4.3 随机装配侧隙的齿轮副非线性特性研究
        4.3.1 装配侧隙方差对系统特性的影响
        4.3.2 装配侧隙均值与临界方差的关系
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 工作展望
参考文献
硕士期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]随机信号谱估计方法的Matlab实现[J]. 张薇薇,邢务强.  现代电子技术. 2008(18)
[2]齿轮啮合侧隙对数控插齿机加工精度的影响[J]. 朱玉.  机械研究与应用. 2008(02)
[3]影响齿轮加工精度的主要因素[J]. 张静,刘树元.  一重技术. 2008(01)
[4]影响内齿轮主要加工精度的因素分析[J]. 任小中,苏建新,邓效忠.  拖拉机与农用运输车. 2007(05)
[5]混沌振动研究[J]. 赵弘,张登山.  钢铁研究. 2003(05)
[6]圆柱齿轮齿侧间隙自动补偿新方法的研究[J]. 邱新桥,陈建国.  机械传动. 2003(04)
[7]基于离散傅里叶变换与谐波平衡法的行星齿轮系统非线性动力学分析[J]. 孙涛,胡海岩.  机械工程学报. 2002(11)
[8]基于A-算符方法的齿轮系统的分岔与混沌[J]. 李 华,沈允文,孙智民,徐国华.  机械工程学报. 2002(06)
[9]齿轮耦合的转子轴承系统的不平衡响应[J]. 张锁怀,沈允文,丘大谋.  机械工程学报. 2002(06)
[10]含间隙的斜齿轮副扭振分析与试验研究[J]. 李素有,孙智民,沈允文.  机械传动. 2002(02)

硕士论文
[1]基于齿轮非线性动力学的变速器异响分析[D]. 沈博.合肥工业大学 2007



本文编号：3270433