本文關鍵詞：考慮齒面接觸溫度的齒輪系統(tǒng)非線性動力學建模與分析

  更多相關文章： 齒輪動力學 齒面接觸溫度 齒面摩擦力 全局動力學 吸引域

【摘要】：齒輪是機械傳動裝置中的重要部件，大部分機械設備振動和噪聲主要由齒輪系統(tǒng)引起。在已有的文獻中，對齒輪系統(tǒng)振動的研究主要集中在時變嚙合剛度、齒側間隙和綜合誤差等非線性因素，對齒面接觸溫度、摩擦力等非線性因素對系統(tǒng)的影響研究較少。本文建立了考慮齒面接觸溫度、齒面摩擦力的單級直齒圓柱齒輪系統(tǒng)的動力學模型和僅考慮齒面接觸溫度的二級直齒圓柱齒輪系統(tǒng)的動力學模型。基于非線性振動理論，通過計算分析系統(tǒng)的最大幅值響應云圖、最大齒面閃溫、位移-時間映像、分岔圖、相圖、Poincaré截面圖、吸引域等，，研究了系統(tǒng)齒面閃溫的變化、動力學參數敏感性、動力學參數的耦合關系、局部和全局動力學穩(wěn)定性，具體的研究內容如下。 基于Hertz接觸理論，推導出齒面接觸溫度導致的輪齒嚙合剛度隨時間變化的表達式。根據齒面接觸溫度對輪齒嚙合剛度的影響在傳統(tǒng)齒輪系統(tǒng)非線性動力學模型的基礎上建立考慮齒面接觸溫度、齒面摩擦力和潤滑狀態(tài)單級直齒圓柱齒輪系統(tǒng)的動力學模型，對系統(tǒng)的運動方程進行無量綱化處理。 針對所建單級齒輪系統(tǒng)分析系統(tǒng)的嚙合頻率變化時，系統(tǒng)的局部和全局的動力學特性，通過胞映射方法詳細研究系統(tǒng)多個穩(wěn)態(tài)解共存的現象和吸引域演化的規(guī)律，發(fā)現倍化分岔、混沌吸引子邊界激變對吸引域拓撲結構的影響較小，而鞍結分岔對吸引域的變化影響較大。多吸引子共存時，存在吸引子相互競爭的現象，造成系統(tǒng)全局不穩(wěn)定。摩擦力還會減少系統(tǒng)多周期解共存的情況，有利于系統(tǒng)的全局穩(wěn)定。之后分析齒輪本體溫度與時變嚙合剛度、綜合誤差、齒側間隙等非線性參數耦合變化時系統(tǒng)的扭轉振動特性，發(fā)現系統(tǒng)各非線性參數耦合關系明顯，對系統(tǒng)的影響復雜。 最后在考慮傳統(tǒng)齒輪系統(tǒng)非線性因素的基礎上，建立考慮齒面接觸溫度的二級直齒圓柱齒輪系統(tǒng)的非線性動力學模型。對系統(tǒng)的運動方程進行無量綱化處理。之后研究齒輪本體溫度與時變嚙合剛度、綜合誤差和齒側間隙等非線性參數耦合變化的情況下兩對嚙合齒輪的扭轉振動特性，亦發(fā)現系統(tǒng)各個非線性參數耦合關系明顯。對系統(tǒng)的混沌分岔特性做出分析，發(fā)現在同一初值下，兩對嚙合齒輪在個別嚙合頻率處處于不同的周期運動狀態(tài)，整個系統(tǒng)處于多周期解共存狀態(tài)，不考慮齒面接觸溫度時，二級齒輪傳動系統(tǒng)中未出現多周期解共存現象。
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.41

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 吳訓成,毛世民,吳序堂;點接觸齒面嚙合分析的基本公式及其應用研究[J];機械設計;2000年02期

2 張有忱,孟惠榮;動態(tài)熱電偶法測量齒面閃溫分布實驗研究[J];北京化工大學學報(自然科學版);2000年01期

3 李玉龍;劉q;;外齒輪式高壓油泵全齒面潤滑的理論分析[J];農業(yè)機械學報;2008年12期

4 陳兵奎;易文翠;鐘暉;譚儒龍;;線面共軛嚙合原理及齒面構建方法[J];機械工程學報;2012年19期

5 張靖;陳兵奎;康傳章;吳長鴻;;計及齒面摩擦的直齒輪動力學分析[J];振動與沖擊;2012年21期

6 Gauvin,R;吳曉鈴;李茂德;;確定齒面?zhèn)鳠嵯禂档母倪M方法[J];齒輪;1985年04期

7 胡來tb，劉鵠然;彈性點接觸失配嚙合性能和齒面接觸跡預控[J];湖北工學院學報;1994年03期

8 袁祥;亓秀梅;高創(chuàng)寬;;基于真實粗糙齒面的彈流潤滑效應分析[J];潤滑與密封;2013年09期

9 周忠可;亓秀梅;高創(chuàng)寬;;粗糙齒面的彈流潤滑數值分析[J];機械設計與制造;2014年03期

10 譚昕,徐林,周紅;基于數值方法的平面二次包絡蝸輪理論齒面的離散建模[J];機械傳動;2005年03期

中國重要會議論文全文數據庫 前3條

1 陳永朝;呂百軍;宋騫;;大型減速機齒面損傷狀態(tài)下延長使用壽命的實踐[A];2011年河北省煉鐵技術暨學術年會論文集[C];2011年

2 張會臣;朱均;;膠合失效機理的理論探討[A];第三屆全國青年摩擦學學術會議論文集[C];1995年

3 王英達;;靜壓蝸桿蝸條副的修復技術[A];西部大開發(fā) 科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學術年會文集[C];2000年

中國重要報紙全文數據庫 前1條

1 李連任;觀牙齒 辨牛齡[N];中國畜牧報;2002年

中國博士學位論文全文數據庫 前3條

1 李文良;計及齒面摩擦的斜齒輪傳動動態(tài)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2013年

2 周長江;多種載荷下齒輪彎曲強度與齒面摩擦因數的計算方法研究[D];湖南大學;2013年

3 李文斌;電鍍CBN徑向珩輪的設計理論及實驗研究[D];太原理工大學;2010年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 陳星;基于紅外熱像的噴油潤滑齒面溫度測量技術研究[D];中南大學;2013年

2 祁常君;考慮齒面接觸溫度的齒輪系統(tǒng)非線性動力學建模與分析[D];蘭州交通大學;2014年

3 昝輝;修正型平面二包環(huán)面蝸桿副接觸型式和齒面結構研究[D];河南理工大學;2010年

4 魏沛堂;平行軸變齒厚斜齒輪傳動齒面生成與嚙合特性分析[D];重慶大學;2010年

5 李紅梅;雙圓弧弧齒錐齒輪齒面接觸分析[D];太原理工大學;2011年

6 由成林;弧齒錐齒輪齒面離散化建模及接觸分析[D];浙江大學;2011年

7 鄭小艷;基于Pro/E的徑向珩輪三維自動化造型及仿真研究[D];太原理工大學;2011年

8 張?zhí)煊?船用齒輪齒面潤滑與接觸問題數值分析[D];武漢理工大學;2009年

9 彭永華;FA針擺傳動的齒面動態(tài)受力分析與三維接觸有限元驗算[D];大連交通大學;2006年

10 姚俊紅;雙圓弧弧齒錐齒輪傳動的三維建模及切齒嚙合模擬與分析[D];天津工業(yè)大學;2003年

本文編號：1193369