含时变摩擦和时变齿侧间隙的直齿轮副动力学分析

为了研究时变齿面啮合摩擦、侧隙和啮合刚度对齿轮副非线性振动的影响,以齿轮副啮合线上的相对扭转位移为广义坐标,建立了考虑摩擦、齿侧间隙的直齿圆柱齿轮副非线性动力学模型,采用变步长Runge-Kutta数值积分法求得了系统的周期响应和混沌响应。通过分岔图比较,时变齿侧间隙幅值对系统分岔特性的影响较小,时变摩擦对系统分岔影响较大,摩擦导致系统提前进入和退出混沌。采用FFT对位移频谱分析,发现含有摩擦时系统的超谐和次谐响应成分增多;比较Poincare映射图得出,摩擦使系统混沌吸引子有所变大,但混沌程度有所下降。研究结果为齿轮系统的结构设计和参数选择提供理论依据。

考虑滑动轴承时变动力学参数的齿轮系统建模及分析

为了对齿轮系统进行更加深入的研究,综合考虑时变轴承动力学参数以及动态齿侧间隙的影响,建立了齿轮系统动力学模型并进行了振动响应分析。以圆柱直齿轮为研究对象,将动压润滑轴承模型与齿轮啮合模型相结合,并计入动态齿侧间隙的影响,建立了系统的动力学微分方程。提出了一种齿轮-滑动轴承耦合系统的求解方法,分别研究了轴承间隙、齿侧间隙以及转速对系统振动响应的影响。结果表明:滑动轴承动力学参数的时变特性有助于改善系统的振动响应;在一定范围内增加轴承间隙以及齿侧间隙可以减小齿轮动态啮合力以及径向振动;随着齿轮转频的增加,系统的振动响应幅值减小,运动趋于平稳。

考虑刚度影响的双输入转矩分流式齿轮系统均载特性

为了对转矩分流齿轮系统均载特性进行更加深入的研究,建立系统非线性动力学模型,采用数值仿真方法计算系统的均载系数,分析联动轴扭转刚度、输出轴支撑刚度、输入转速以及轴位角对均载系数的影响规律,并对齿轮系统进行实验研究。研究结果表明:输出端的均载系数大于输入端的均载系数,高压输入端的均载系数大于低压输入端的均载系数;均载系数随联动轴扭转刚度的增加而增加,随支撑刚度的增加先减小后平缓;在不同转速下均载系数呈现波动变化,在4100~4400 r/min输入转速区间出现了谐振峰;轴位角a_(2)的值会影响均载系数随a_(1)变化的规律,尽可能减小轴位角可以提高系统的均载性能。通过实验测试验证了本文分析模型的正确性。