非線性懸掛齒輪系統(tǒng)的動力學(xué)特性研究.pdf

1、近代以來，齒輪傳動被普遍的應(yīng)用于航空、航天、醫(yī)療器械等工業(yè)部門，但是齒輪傳動系統(tǒng)實質(zhì)為非線性系統(tǒng)，為了適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，很有必要提高其精度，減小其振動和噪音，由此對齒輪非線性行為的研究變的尤為重要。
　　本文重點基于通常的直齒圓柱齒輪進行探究，先后建立了時不變嚙合剛度下非線性懸掛齒輪系統(tǒng)的動力學(xué)模型、時變嚙合剛度下非線性懸掛齒輪系統(tǒng)的動力學(xué)模型和故障參數(shù)下非線性懸掛齒輪系統(tǒng)的動力學(xué)模型。運用RK4算法分別對上述三種模型進行數(shù)值運

2、算，得到了各個模型下的分岔、Lyapunov指數(shù)、Lyapunov維數(shù)、嚙合曲線、相圖、Poincaré截面、動載荷、時間歷程和FFT圖。
　　采用由數(shù)值運算所獲得的一系列動力學(xué)響應(yīng)，詳細(xì)研究了各個模型下當(dāng)單個參數(shù)不斷改變時齒輪系統(tǒng)相應(yīng)的動力學(xué)特性；采用二維參數(shù)分岔彩圖研究了上述三種模型下當(dāng)兩個參數(shù)同時變化時齒輪系統(tǒng)的動力學(xué)特性，得到了齒輪相應(yīng)的倍周期、加周期和混沌等非線性行為，具體結(jié)果分析如下:
　?。?）本文分別研究了時

3、不變嚙合剛度下、時變嚙合剛度下和故障參數(shù)下非線性懸掛齒輪系統(tǒng)在單參和雙參條件下的分岔行為，分析發(fā)現(xiàn)：倍周期分岔、逆倍周期分岔、加周期分岔、條形混沌運動、帶狀混沌運動和連續(xù)混沌運動在齒輪系統(tǒng)的動力學(xué)行為中具有普遍存在性。
　?。?）通過單參和雙參分岔圖，可以輕易找出齒輪系統(tǒng)在各個模型下的最優(yōu)工作區(qū)間，但是對比發(fā)現(xiàn)：兩參數(shù)同時變化時討論齒輪系統(tǒng)的動力學(xué)行為更科學(xué)、更具有必要性和現(xiàn)實指導(dǎo)意義。
　　（3）通過四種故障參數(shù)下非線性懸