齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)因具有傳動(dòng)精度高、適用范圍廣、傳動(dòng)效率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于多種機(jī)械裝備。然而,由于齒輪傳統(tǒng)系統(tǒng)的工作環(huán)境惡劣,齒輪副、支承滾動(dòng)軸承等關(guān)鍵部件容易未達(dá)到設(shè)計(jì)壽命就出現(xiàn)故障,從而引發(fā)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)失效,嚴(yán)重影響機(jī)械裝備的安全性與平穩(wěn)性。雖然已有大量診斷方法應(yīng)用于齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)故障識別,但這些多用于處理齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)信號,以此判斷齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵部件的運(yùn)行狀況。由于齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,存在眾多接觸界面,齒輪副、支承滾動(dòng)軸承等關(guān)鍵部件產(chǎn)生的振動(dòng)信號頻率混雜,無疑給齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)故障的精確識別帶來了一定難度,急需進(jìn)行齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)故障機(jī)理研究給予輔助,尤其是部件故障對齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響規(guī)律。因此,本文針對齒根裂紋和支承滾動(dòng)軸承局部故障等典型故障對齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)特性的影響規(guī)律進(jìn)行研究,具體內(nèi)容如下:(1)采用能量法計(jì)算赫茲接觸剛度、彎曲剛度、剪切剛度、徑向壓縮剛度和基體柔性變形剛度,綜合形成齒輪副時(shí)變嚙合剛度,與集中質(zhì)量法和拉格朗日方程相結(jié)合建立齒輪副8自由度動(dòng)力學(xué)模型,齒根裂紋故障通過彎曲剛度和剪切剛度引入齒輪副動(dòng)力學(xué)模型,形成含齒根裂紋齒輪副振動(dòng)特性分析方法,深入分... 

【文章來源】：蘭州理工大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

嚙合剛度變化示意圖[33]

工程碩士學(xué)位論文13=22(2.4)=22(2.5)式中：為嚙合作用力，、和分別表示彎曲勢能、剪切變形能和徑向壓縮變形能；、和分別表示對應(yīng)的彎曲剛度、剪切剛度和徑向壓縮剛度。能量法是把漸開線直齒圓柱齒輪的輪齒簡化為變截面的懸臂梁，其中單個(gè)輪齒嚙合受力示意圖如圖2.2所示。圖2.2齒輪嚙合輪齒受力示意圖根據(jù)懸臂梁的變形理論可知：=∫[()]220(2.6)=∫1.2220(2.7)=∫220(2.8)式中：表示嚙合點(diǎn)與基圓之間的水平距離；表示嚙合點(diǎn)與輪齒對稱線之間的距離；和分別表示齒輪的彈性模量和剪切模量，二者之間的關(guān)系為：=2(1+)(2.9)和分別表示距離基圓處輪齒截面的慣性矩和截面積，其計(jì)算公式為：

工程碩士學(xué)位論文152.2.3基體柔性變形剛度的計(jì)算能量法計(jì)算齒輪副時(shí)變嚙合剛度時(shí)，將齒輪基體假設(shè)為剛性，忽略輪齒根部的彈性輪緣變形，以致計(jì)算得到的齒輪時(shí)變嚙合剛度存在較大誤差。為彌補(bǔ)這一缺陷，Sainsot根據(jù)彈性圓環(huán)理論，對齒根處過渡圓角發(fā)生變形所儲存的能量進(jìn)行研究，將位移、應(yīng)力以及外載荷用傅里葉級數(shù)來表示，假設(shè)齒輪為剛性而齒輪基體為與輪齒寬度相同的彈性圓環(huán)，外徑為齒根圓，內(nèi)徑為齒輪軸孔，輪齒固定在齒根圓上。當(dāng)外載荷沿嚙合線作用于輪齒表面時(shí)，圓環(huán)彈性變形引起輪齒產(chǎn)生位移，通過對計(jì)算的變形量精確擬合，得到嚙合狀態(tài)下齒輪基體柔性變形對應(yīng)的剛度計(jì)算公式[92]：1=0{()2+()+(1+20)}(2.24)圖2.3齒輪基體變形的幾何參數(shù)[33]式中：表示齒輪基體柔性變形對應(yīng)的剛度；表示齒根圓處的齒厚；表示齒輪嚙合線與輪齒對稱軸線的交點(diǎn)到基圓的最短距離；參數(shù)、、和可根據(jù)以下多項(xiàng)式進(jìn)行計(jì)算：=2+2++++(2.25)式中：系數(shù)、、、、和的取值見表2.1；表示齒根圓半徑與齒輪軸孔半徑的比值；表示齒根圓上一個(gè)輪齒跨度角的一半。它們的計(jì)算公式如下：=(2.26)=1[2+20()+20](2.27)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2909111