環(huán)式少齒差行星齒輪傳動的非線性動力學(xué)研究.pdf

1、環(huán)式少齒差行星齒輪傳動是一種由連桿機構(gòu)和齒輪機構(gòu)組合而成的傳動裝置。具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動比大，承載能力強等特點，但振動大、噪聲高、發(fā)熱嚴(yán)重一直是其存在的突出問題，這也在一定程度上影響了該傳動的進一步推廣和應(yīng)用?，F(xiàn)有動力學(xué)方面的研究僅局限于線性模型，而該類傳動中不可避免地存在著間隙(如運動副間隙、齒側(cè)間隙、軸承間隙)等非線性因素，這些因素將使該傳動系統(tǒng)表現(xiàn)出非線性特征，為了全面反映該類傳動的動力學(xué)行為特征，有必要對此類傳動的非線性動力學(xué)問題

2、進行研究。本文研究的目的就是為了解決環(huán)式少齒差行星齒輪傳動非線性動力學(xué)方面的問題，以提高其動力學(xué)性能。主要內(nèi)容包括：
　　 以目前應(yīng)用最廣泛的三環(huán)齒輪傳動作為研究對象。采用子結(jié)構(gòu)綜合法，將系統(tǒng)分為輸入軸、支承軸、內(nèi)齒板、輸出齒輪及軸共四個子系統(tǒng)。在考慮齒輪時變嚙合剛度、綜合嚙合誤差以及齒側(cè)間隙的情況下，采用集中質(zhì)量法，建立了三環(huán)齒輪傳動系統(tǒng)的耦合非線性動力學(xué)模型。模型中考慮了各軸彈性變形、行星軸承彈性變形、輸出軸支承軸承彈性變形

3、、內(nèi)齒板的橫向和縱向位移以及輸出軸橫向和縱向位移。通過合適的坐標(biāo)變換消除了剛體位移，并進行無量綱化處理，使方程易于求解。本文的模型建立方法同樣適用于其它環(huán)式少齒差行星齒輪傳動。
　　 研究了三環(huán)齒輪傳動系統(tǒng)的參數(shù)振動問題。采用多尺度法，研究了三環(huán)齒輪傳動系統(tǒng)在齒輪內(nèi)部激勵以及外部激勵作用下的主共振、超諧共振和組合共振及其穩(wěn)定性等問題，給出了各種共振響應(yīng)的一次近似定常解表達式，并推導(dǎo)了此定常解穩(wěn)定性存在的條件。
　　 采用

4、諧波平衡法求解得到了三環(huán)齒輪傳動系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。分析了綜合嚙合誤差和時變嚙合剛度對三環(huán)齒輪傳動系統(tǒng)非線性頻域特性的影響。
　　 采用Runge-Kutta數(shù)值方法和MATLAB軟件對系統(tǒng)在不同激勵頻率下的動態(tài)響應(yīng)進行數(shù)值仿真。得到了系統(tǒng)由倍周期通向混沌、擬周期通向混沌的道路。結(jié)合相圖、Poincare映射圖等對系統(tǒng)的單周期、多周期、擬周期和混沌響應(yīng)進行分析和比較。
　　 為了驗證非線性動力學(xué)模型的正確性，對三環(huán)齒輪傳動系