齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)械裝備中廣泛應(yīng)用的傳動(dòng)裝置之一。齒輪系統(tǒng)的振動(dòng)影響著其所在機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和疲勞壽命。研究齒輪振動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)理及其影響因素和影響規(guī)律,對于機(jī)械設(shè)備的減振降噪,提高機(jī)械設(shè)備的使用壽命和可靠性具有重要的科學(xué)意義和工程價(jià)值。本文以單級(jí)直齒圓柱齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對象,綜合考慮齒輪嚙合時(shí)的時(shí)變剛度、齒側(cè)間隙、齒面摩擦、綜合傳遞誤差、嚙合阻尼和載荷分配率等因素,由簡單到復(fù)雜,分別建立重合度為1、重合度大于1的單級(jí)齒輪系統(tǒng)的多狀態(tài)非線性動(dòng)力學(xué)模型,研究其非線性動(dòng)力學(xué)特性。建立單級(jí)齒輪系統(tǒng)的安全域,研究其安全盆及安全特性。主要研究內(nèi)容如下:分別建立了重合度為1、重合度大于1的單級(jí)齒輪系統(tǒng)的多狀態(tài)非線性動(dòng)力學(xué)模型。模型中考慮了齒輪單、雙齒嚙合時(shí)輪齒齒面嚙合、脫嚙和齒背嚙合等工作狀態(tài)。計(jì)算了齒輪副的時(shí)變嚙合剛度及載荷分配率,通過傅里葉級(jí)數(shù)將時(shí)變嚙合剛度、綜合傳遞誤差等非線性項(xiàng)進(jìn)行近似展開,得到了包含齒側(cè)間隙、齒面摩擦、載荷分配率、時(shí)變嚙合剛度、綜合傳遞誤差和嚙合阻尼等因素的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程。根據(jù)齒輪單、雙齒嚙合時(shí)輪齒齒面嚙合、脫嚙和齒背嚙合等輪齒工作狀態(tài),得到了齒輪單、雙齒嚙合時(shí)輪齒工作狀態(tài)的判斷依據(jù)。采用變步長四階Runge-Kutta法對系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值求解,研究非線性因素對單級(jí)齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)行為的影響。數(shù)值計(jì)算系統(tǒng)嚙合力周期變化圖、分岔圖、最大Lyapunov指數(shù)、相圖和隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)嚙合力圖等,分析系統(tǒng)不同參數(shù)變化對系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性和嚙合狀態(tài)的影響。研究齒面沖擊、齒背沖擊的形成過程及進(jìn)入嚙合時(shí)存在的擦邊接觸(擦邊碰撞)行為。根據(jù)齒輪傳動(dòng)過程中齒輪副齒面疲勞點(diǎn)蝕和輪齒折斷狀態(tài)下的承載能力,分別計(jì)算得到輪齒隨嚙合位置變化的法向力、切向力及接觸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力,得到了齒輪傳動(dòng)過程中不發(fā)生齒面疲勞點(diǎn)蝕和輪齒折斷的安全條件。根據(jù)齒輪傳動(dòng)過程中不發(fā)生齒面疲勞點(diǎn)蝕和輪齒折斷的安全條件,建立了單級(jí)齒輪系統(tǒng)的安全域。數(shù)值計(jì)算參數(shù)變化下單級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的安全盆,研究安全盆隨參數(shù)變化時(shí)的侵蝕現(xiàn)象,分析參數(shù)對系統(tǒng)安全特性的影響。
【學(xué)位單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TH132.41
【部分圖文】：

首先建立重合度為１（單對齒嚙合）的單級(jí)齒輪系統(tǒng)多狀態(tài)非線性動(dòng)力逡逑學(xué)模型，其次建立重合度大于１邋（單對齒、雙對齒嚙合）的單級(jí)齒輪系統(tǒng)多狀態(tài)逡逑非線性動(dòng)力學(xué)模型，最后建立單級(jí)齒輪系統(tǒng)的安全域。技術(shù)路線如圖１．１所示。逡逑１．３．３研究方法逡逑５逡逑

齒輪副齒面嚙合受力圖

第二章單級(jí)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)多狀態(tài)動(dòng)力學(xué)建模逡逑齒嚙合開始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)，ＡＢ、ＣＤ為雙對齒嚙合區(qū)域，ＢＣ為單設(shè)齒輪副嚙合周期為乃，／ａｂ為齒對１沿嚙合線從Ａ點(diǎn)嚙合至Ｂ為齒對１沿嚙合線從Ａ點(diǎn)嚙合至Ｃ點(diǎn)的時(shí)間，貝ＩＪ：逡逑邋＝邋２庇ａ邋／ｗｐＺｐ，，ａｂ邋＝２電－１）邋Ｗａｃ邋＝２７ｒ／￡ｙＰｚＰ邐（為齒輪ｐ的齒數(shù)。逡逑

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本文編號(hào)：2823814