环式少齿差行星齿轮传动的非线性动力学研究

发布时间：2021-11-23 12:34

　　环式少齿差行星齿轮传动是一种由连杆机构和齿轮机构组合而成的传动装置。具有结构简单、传动比大,承载能力强等特点,但振动大、噪声高、发热严重一直是其存在的突出问题,这也在一定程度上影响了该传动的进一步推广和应用。现有动力学方面的研究仅局限于线性模型,而该类传动中不可避免地存在着间隙（如运动副间隙、齿侧间隙、轴承间隙）等非线性因素,这些因素将使该传动系统表现出非线性特征,为了全面反映该类传动的动力学行为特征,有必要对此类传动的非线性动力学问题进行研究。本文研究的目的就是为了解决环式少齿差行星齿轮传动非线性动力学方面的问题,以提高其动力学性能。主要内容包括：以目前应用最广泛的三环齿轮传动作为研究对象。采用子结构综合法,将系统分为输入轴、支承轴、内齿板、输出齿轮及轴共四个子系统。在考虑齿轮时变啮合刚度、综合啮合误差以及齿侧间隙的情况下,采用集中质量法,建立了三环齿轮传动系统的耦合非线性动力学模型。模型中考虑了各轴弹性变形、行星轴承弹性变形、输出轴支承轴承弹性变形、内齿板的横向和纵向位移以及输出轴横向和纵向位移。通过合适的坐标变换消除了刚体位移,并进行无量纲化处理,使方程易于求解。本文的模型建立方... 

【文章来源】：广西大学广西壮族自治区 211工程院校

【文章页数】：107 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
    1.1 论文研究的背景及科学意义
    1.2 环式少齿差行星齿轮传动研究概况
    1.3 行星齿轮传动研究概况
    1.4 本文主要研究内容
第二章 三环齿轮传动系统的非线性动力学建模
    2.1 引言
    2.2 基本假设
    2.3 弹性变形协调条件
    2.4 三环齿轮传动的非线性动力学模型
    2.5 本章小结
第三章 三环齿轮传动系统的参数振动分析
    3.1 引言
    3.2 齿轮系统的动态激励
    3.3 系统参数振动机理分析
        3.3.1 系统动力学方程解耦
        3.3.2 非共振情形
        3.3.3 主共振及其稳定性分析
        3.3.4 超谐共振及其稳定性分析
        3.3.5 组合共振及其稳定性分析
    3.4 本章小结
第四章 基于谐波平衡法的三环齿轮传动系统非线性动力学分析
    4.1 引言
    4.2 三环齿轮传动的非线性频域特性分析
        4.2.1 谐波平衡法
        4.2.2 求解非线性方程组的Broyden方法
        4.2.3 三种冲击状态
        4.2.4 三环齿轮传动的非线性频域响应特性
        4.2.5 参数对系统动态特性的影响
    4.3 本章小结
第五章 三环齿轮传动系统的非线性动态特性分析
    5.1 引言
    5.2 数值积分方法
    5.3 Poincare映射
    5.4 系统非线性动态特性分析
        5.4.1 方程的标准形式
        5.4.2 通向混沌的道路
    5.5 间隙对齿轮动载荷的影响
    5.6 本章小结
第六章 三环齿轮传动系统动态特性测试实验
    6.1 引言
    6.2 动态响应测试实验
    6.3 固有频率测试实验
    6.4 实验结果分析
    6.5 本章小结
第七章 新型平衡式内平动齿轮传动的设计
    7,1 引言
    7.2 平动齿轮机构的演变
    7.3 新型平衡式内平动齿轮传动的设计
    7.4 外齿板的有限元分析
    7.5 弹性动力学仿真
    7.6 本章小结
第八章 全文总结与研究展望
    8.1 全文总结
    8.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表论文情况
攻读博士学位期间参与科研项目情况


【参考文献】：
期刊论文
[1]复合行星齿轮传动系统分岔与混沌特性研究[J]. 巫世晶,刘振皓,潜波,王晓笋.  华中科技大学学报(自然科学版). 2012(02)
[2]基于增量谐波平衡法的复合行星齿轮传动系统非线性动力学[J]. 刘振皓,巫世晶,王晓笋,潜波.  振动与冲击. 2012(03)
[3]准双曲面齿轮箱响应分析及动力优化[J]. 林腾蛟,李应超,杨妍妮.  振动与冲击. 2011(03)
[4]全平衡双驱动三环减速器设计与研制[J]. 黄恺,张艳冬,安继业.  机械设计与制造. 2011(02)
[5]基于谐波平衡法的复合行星齿轮传动系统非线性动态特性[J]. 巫世晶,刘振皓,王晓笋,朱恩涌.  机械工程学报. 2011(01)
[6]单平动轮驱动内平动齿轮副动力学分析[J]. 杨建鑫,周松华,程爱明,张春林.  振动与冲击. 2010(11)
[7]内平动齿轮副啮合综合刚度与系统的分岔特性[J]. 程爱明,张春林,赵自强.  振动与冲击. 2010(05)
[8]内平动齿轮副多齿接触激励下的非线性振动周期解特性[J]. 程爱明,张春林,赵自强.  北京理工大学学报. 2010(04)
[9]新型内三环减速器的建模与运动仿真分析[J]. 刘慧,任家骏,刘帅.  机械管理开发. 2010(02)
[10]双环减速器辐射噪声数值仿真及试验研究[J]. 林腾蛟,廖勇军,李润方,刘文.  振动与冲击. 2010(03)

博士论文
[1]少齿差环板式减速器的弹性动力分析与动态设计方法研究[D]. 张俊.天津大学 2007
[2]齿轮系统的混沌控制及仿真[D]. 刘晓宁.西北工业大学 2007
[3]两级星型齿轮传动系统分流特性及动力学研究[D]. 鲍和云.南京航空航天大学 2006
[4]双环减速器运动特性及其故障诊断研究[D]. 谢永春.重庆大学 2004
[5]汽车螺旋锥齿轮传动耦合非线性振动研究[D]. 王立华.重庆大学 2003

硕士论文
[1]双曲柄输入连杆—齿轮少齿差行星减速机的模糊可靠性优化研究[D]. 庹海锋.广西大学 2006
[2]三环传动弹性啮合效应的研究[D]. 应广驰.天津大学 2004



本文编号：3513895