轨道交通齿轮箱传动系统非线性动力学及故障分析

发布时间：2021-09-25 04:42

　　随着如今生活节奏的加快,以高铁、动车和地铁为主的轨道交通车辆越来越成为现代交通发展的趋势,并且由此而来的安全性问题越来越成为人们关注的问题。引发轨道交通故障的问题多种多样,但传动系统故障却一直是其中无法避免的重要问题,一直是人们重点研究的问题之一。在减速齿轮箱中应用较多的有两种类型,一种是二级直齿轮传动齿轮箱,一种是一级斜齿轮传动齿轮箱,本文中分别对这两种齿轮箱的模型进行了研究,分别建立了二级直齿轮传动齿轮箱的9自由度系统模型和一级斜齿轮传动齿轮箱的6自由度系统模型,并在模型建立时分别对这两种齿轮箱产生刚度和磨损故障时的情况作了分析,使用变步长Runge-Kutta数值积分法对具有故障的两种齿轮箱传动模型进行求解,分别得到其系统振动的动态响应过程。在对所得结果进行分析时,借助相平面图、庞加莱截面图、分岔图和频谱图等系统状态评判标准,定性分析了齿轮系统在激励频率和故障参数变化时系统的周期运动,倍周期运动和混沌运动的演化过程,并使用RMS、峭度值,峰-峰值等统计学指标在适当的地方做了定量分析,所得结果表明:1、对于二级直齿轮传动系统,在齿轮正常运转时,随着轴频的增加,输出轴齿轮的振动经历了... 

【文章来源】：北京建筑大学北京市

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

齿轮系统动力学体系Fig.1-1Gearsystemdynamicssystem齿轮系统动力学模型的发展也是随着振动理论的发展逐步发展而来的，从

到了相位图、分岔图、庞加莱截面图等分析方法，频域分析中部分使用了频谱图分析，统计学指标中使用了 RMS、峰-峰值和峭度值来进行量化分析。图1-2 各章节关系图Fig.1-2 Relationship of each chapter1.5 本章小结本章中，首先介绍了本科题的研究背景，是基于轨道交通行业快速发展，对减速齿轮箱的安全性和稳定性的要求越来越高而应运而生的，简述了我国的轨道交通行业发展的现状和对齿轮箱设计要求的紧迫性。然后介绍了齿轮转子动力学的发展历程，从最初的振冲模型发展到如今以振动理论为基础的现代齿轮系统模型，结合了啮合刚度的时变性和非线性等特征，再到以这些为研究基础的故障动力学。另外还介绍了齿轮系统动力学研究的主要内容和研究目标。最后介绍了本论文的研究内容和特点。

图2-1两级齿轮齿轮箱非线性动力学模型Fig.2-1 Nonlinear dynamic model of two-stage gearbox算和建模，需要对模型进行简化，现对整个传动系轴承支撑都是弹性的不存在塑性变形，三根轴均的不会发生变形，而齿轮体上的啮合齿认为是柔性齿轮 2 和齿轮 3 之间的轴很短，忽略弹性影响。模型中用到的基本数据：表 2-1 两级齿轮基本参数Table 2-1 Basic parameters of two-stage gear主动齿轮 被动m） 1.5°） 20碳素钢（pa） 2.1×101129（36） 100（


本文编号：3409111