內(nèi)外激勵(lì)作用下多自由度齒輪系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)特性
本文選題:齒輪副 + 非線性動(dòng)力學(xué) ; 參考:《振動(dòng)與沖擊》2016年13期
【摘要】:采用周期擴(kuò)大法,建立了齒輪副的六自由度非線性動(dòng)力學(xué)模型,模型考慮了齒輪副間的時(shí)變嚙合剛度、齒側(cè)間隙、齒面摩擦等非線性因素;對模型中的相關(guān)周期項(xiàng)作傅里葉級數(shù)展開,并采用數(shù)值積分方法研究六自由度齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)隨轉(zhuǎn)速、支撐剛度的分岔特性。結(jié)合poincaré截面圖、分岔圖、FFT頻譜及最大Lyapunov指數(shù)圖,系統(tǒng)地分析了支撐剛度對齒輪系統(tǒng)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著激勵(lì)頻率的提高,系統(tǒng)經(jīng)過多次跳躍進(jìn)入混沌,提高支撐剛度會使系統(tǒng)的跳躍點(diǎn)數(shù)目增加,并且使系統(tǒng)的混沌區(qū)減小且整體后移,致使系統(tǒng)推遲進(jìn)入混沌;再者會使系統(tǒng)通向混沌的道路多樣化,除了擬周期通道之外,還出現(xiàn)了激變性、陣發(fā)性的混沌道路及"周期5-擬周期-鎖相-不穩(wěn)定吸引子-混沌"的非常規(guī)混沌道路。另外支撐剛度的提高會使系統(tǒng)的1/2次諧振加強(qiáng),致使諧振頻率下的動(dòng)態(tài)嚙合力(DMF)增大,但會使一些混沌區(qū)的DMF逐漸減小,并且使嚙合輪齒經(jīng)歷"雙邊沖擊-單邊沖擊-無沖擊"的狀態(tài)變化。
[Abstract]:The nonlinear dynamic model of gear pair with six degrees of freedom is established by using the method of period expansion. The nonlinear factors such as the time-varying meshing stiffness, tooth side clearance and tooth surface friction are taken into account in the model. The Fourier series expansion of the related periodic terms in the model is carried out, and the bifurcation characteristics of the 6-DOF gear transmission system with rotational speed and support stiffness are studied by numerical integration method. The influence of support stiffness on gear system is analyzed systematically by combining poincar 茅 section, bifurcation diagram and maximum Lyapunov exponent diagram. The results show that with the increase of excitation frequency, the system jumps into chaos many times, and the number of jump points increases with the increase of support stiffness, and the chaotic region of the system decreases and the whole system moves backward, which causes the system to delay entering chaos. In addition to the quasi-periodic channel, there are also some excitatory, paroxysmal chaotic paths and the unconventional chaotic paths of "period 5-quasi-period-phase-locked-unstable attractor-chaos". In addition, the increase of support stiffness will strengthen the 1 / 2 resonance of the system, increase the dynamic meshing force (DMF) at resonant frequency, but decrease the DMF in some chaotic regions. And the meshing gear teeth undergo the state change of "bilateral shock-unilateral impact-no impact".
【作者單位】: 華北電力大學(xué)機(jī)械工程系;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51475164) 河北省自然科學(xué)基金(E2013502226)
【分類號】:TH132.41
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級參考文獻(xiàn)】
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,本文編號:1859183
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