滚动轴承支承圆锥齿轮啮合转子系统动力学研究

发布时间：2017-05-08 16:08

  本文关键词：滚动轴承支承圆锥齿轮啮合转子系统动力学研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以滚动轴承支承的圆锥齿轮啮合转子系统为对象，讨论该系统的动态特性、在系统存在多种激励的情况下不同啮合刚度及不同支承刚度下的稳态响应。 主要分析了滚动轴承支承下的圆锥齿轮啮合转子系统中主要机构的结构和工作原理，考虑了圆锥齿轮啮合刚度及滚动轴承支承刚度对系统动态特性的影响，建立了含有齿轮啮合刚度的系统纵向、弯曲及扭转三个方向上的耦合动力学模型，利用拉格朗日方程推导出系统的运动方程之后，对系统的纵弯扭耦合模型进行了动力学分析，，讨论了系统的临界转速和模态，并重点研究了不同激励对系统稳态响应的影响，对不同支承刚度和啮合刚度下两个锥齿轮上稳态响应的影响进行了比较。主要结论如下： （1）圆锥齿轮转子系统具有纵弯扭耦合运动特性，齿轮的啮合刚度是圆锥齿轮啮合转子系统之间主要约束关系的基础，是系统产生纵弯扭耦合运动的根源，啮合刚度的引入使得圆锥齿轮转子系统的模型更加合理； （2）圆锥齿轮啮合转子系统的模态中弯曲和扭转之间的耦合是主要的，纵向振动成分很少，且系统的纵弯扭耦合特性使得各方向振型互相影响。齿轮啮合刚度和滚动轴承支承刚度对系统高阶临界转速影响显著； （3）圆锥齿轮啮合转子系统稳态响应以弯曲振动为主，耦合效应下任意激励都会使系统产生各个方向上的响应。齿轮啮合刚度和滚动轴承支承刚度的变化对系统稳态响应影响重大，通过改变啮合刚度及支承刚度可以改变系统的振动幅度。
【关键词】：圆锥齿轮 滚动轴承支承 转子轴承系统 纵弯扭耦合 动力学
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH133.33
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 绪论7-15
• 1.1 研究背景及意义7-10
• 1.1.1 圆锥齿轮7-8
• 1.1.2 滚动轴承8-9
• 1.1.3 滚动轴承支承的圆锥齿轮啮合转子系统9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 齿轮系统动力学10-11
• 1.2.2 滚动轴承动力学11
• 1.2.3 滚动轴承支承的齿轮啮合转子动力学11-13
• 1.3 本文的主要工作13-15
• 2 圆锥齿轮啮合转子系统动力学模型15-26
• 2.1 前言15
• 2.2 圆锥齿轮啮合结构及其广义位移协调关系15-19
• 2.3 圆锥齿轮啮合转子系统动力学模型19-25
• 2.3.1 系统动能和势能19-22
• 2.3.2 考虑了圆锥齿轮啮合刚度的系统运动方程22-25
• 2.4 小结25-26
• 3 圆锥齿轮及滚动轴承的变形和刚度26-34
• 3.1 前言26
• 3.2 圆锥齿轮仿真建模及啮合刚度26-29
• 3.3 滚动轴承的载荷分布及变形29-33
• 3.4 小结33-34
• 4 圆锥齿轮啮合转子系统的动态特性34-43
• 4.1 前言34
• 4.2 圆锥齿轮啮合转子系统纵弯扭耦合动力学分析34-40
• 4.3 啮合刚度对系统临界转速的影响40-41
• 4.4 支承刚度对系统临界转速的影响41-42
• 4.5 小结42-43
• 5 圆锥齿轮啮合转子轴承系统的稳态响应43-55
• 5.1 前言43
• 5.2 转子系统的稳态响应43-51
• 5.2.1 系统的不平衡响应44-46
• 5.2.2 纵向激励下系统的稳态响应46-48
• 5.2.3 扭转激励下系统的稳态响应48-50
• 5.2.4 综合激励下系统的稳态响应50-51
• 5.3 啮合刚度和支承刚度对系统稳态响应的影响51-54
• 5.3.1 啮合刚度对稳态响应的影响51-52
• 5.3.2 支承刚度对稳态响应的影响52-54
• 5.5 小结54-55
• 6 结论及展望55-57
• 6.1 结论55
• 6.2 展望55-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 曾亮;李琳;;阻尼陀螺系统动力响应的有限元复模态分析方法[J];航空动力学报;2008年10期

2 车永强;徐静霞;钱小东;李蔚;盛德仁;陈辉;;齿轮传动转子系统弯扭耦合振动研究[J];机电工程;2012年06期

3 隋永枫,吕和祥;陀螺效应对转子横向振动的影响分析[J];计算力学学报;2003年06期

4 马士W

本文编号：351447