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1、碩士學(xué)位論文變厚齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)非線性振動(dòng)特性研究STUDYONTHENONLINEROSILLATIONSOFBEVELOIDGEARSYSTEM孫建華哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào)：TH113.1學(xué)校代碼：10213國(guó)際圖書分類號(hào)：621密級(jí)：公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文變厚齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)非線性振動(dòng)特性研究碩士研究生：孫建華導(dǎo)師：溫建民副教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：機(jī)械電子工程所在單位：船舶與海洋工程學(xué)院答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TH113.1U.D.C:621DissertationfortheMaste
2、rDegreeinEngineeringSTUDYONTHENONLINEROSILLATIONSOFBEVELOIDGEARSYSTEMCandidate：SunJianhuaSupervisor：AssociateProf.WenJianminAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：MechatronicEngineeringAffiliation：SchoolofNavalArchitectureandOceanEngineeringDateofDefence：June,2015Degree
3、-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要目前，由于與平行軸變厚齒輪的非線性振動(dòng)理論相關(guān)的研究比較少，所以本文對(duì)平行軸變厚齒輪非線性振動(dòng)特性進(jìn)行研究，可以為變厚齒輪在實(shí)際應(yīng)用中減小振動(dòng)和噪聲提供理論研究基礎(chǔ)。由于齒輪系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)激勵(lì)是產(chǎn)生齒輪振動(dòng)和噪聲的主要原因，所以本文在建立模型時(shí)考慮了齒輪的時(shí)變嚙合剛度、傳動(dòng)誤差和齒側(cè)間隙等非線性因素。變厚齒輪的剛度激勵(lì)是時(shí)變性的，本文采用石川公式對(duì)剛度激勵(lì)進(jìn)行分析，然后展開(kāi)成傅里葉級(jí)數(shù)形式；分析誤差激勵(lì)和齒側(cè)間隙形成原因，將齒側(cè)間隙擬合
4、為多項(xiàng)式形式便于計(jì)算。在輕載運(yùn)行時(shí)，本文將平行軸變厚齒輪振動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為扭轉(zhuǎn)振動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型，并且用多尺度法對(duì)純扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行解析法分析，得到系統(tǒng)在內(nèi)部激勵(lì)、參數(shù)激勵(lì)和外部激勵(lì)作用下的主共振、諧波共振和組合共振等的一階穩(wěn)態(tài)近似解和頻率響應(yīng)方程。根據(jù)頻率響應(yīng)方程定量分析了靜態(tài)載荷、阻尼等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的諧波共振幅值和激勵(lì)頻率的影響作用規(guī)律。結(jié)合數(shù)值法分析變厚齒輪振動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，并且繪制主共振、超諧波共振的時(shí)間—位移曲線、相平面曲線。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行掃頻分析，繪制掃頻曲線，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析。在中載或重載運(yùn)行時(shí)，因?yàn)樽兒颀X輪有小的傾角，會(huì)產(chǎn)生一定的軸向分力，所以需要建立考慮有
5、軸向振動(dòng)、橫向彎曲振動(dòng)以及扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的平行軸變厚齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析模型，運(yùn)用多尺度法對(duì)平行軸變厚齒輪系統(tǒng)的諧波共振頻率因子進(jìn)行分析。采用數(shù)值法求解其穩(wěn)態(tài)響應(yīng)，得到在齒輪的不同轉(zhuǎn)速下，沿嚙合線方向的掃頻曲線，并分析其結(jié)果。關(guān)鍵詞：變厚齒輪；多尺度法；非線性振動(dòng)；數(shù)值法；解析法-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractUptonow,onlyfewresearchesaimatthetheoryofnonlinearvibrationofbeveloidgearswithparallelaxes.Thepapermainlyfocusesonthenonline
6、arvibrationpropertyofthem.Thepapercouldfinallyprovidethetheoreticalfoundationofthereductionofvibrationaswellasnoiseintherealapplicationofbeveloidgears.Asthedynamicexcitationofthegearsystemisthemainreasonofvibrationandnoise,thetime-varyingstiffness,transmissionerrorandbacklashhavebeenco
7、nsideredinthemodel.Stiffnessexcitationofgearsistime-varying.Time-varyingmeshstiffnessismadebyIshikawaformula,thenexpandedintotheformofFourierseries.Thepapermakestime-varyingmeshstiffnessparametric,andanalyzestheformingreasonoferrorexcitationandbacklash.Backlashcanbeeasilycalculatedby
