惰齒輪非線性動力學建模與振動噪聲抑制研究.pdf

1、齒輪是一種重要的連接和傳遞動力的通用零部件，廣泛地應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、航空航天、交通運輸?shù)雀鱾€行業(yè)的機械設備中。惰齒輪是內燃機正時齒輪系中重要組成部分，運轉過程中轉速較高，承受波動載荷，易與配合的齒輪在側隙范圍內發(fā)生拍擊，影響汽車行駛的平順性和耐久性，甚至會造成傳動系統(tǒng)部件早期損壞。此外，齒輪拍擊產(chǎn)生的輻射噪聲會影響駕駛員和乘客的舒適度。因此，探究惰齒輪拍擊振動的非線性動力學機理，對于預防汽車正時齒輪系早期故障以及控制汽車振動和噪聲

2、具有重要的理論意義和實際工程應用價值。
　　本文針對惰齒輪拍擊振動現(xiàn)象，采用動力學分析方法，建立了考慮不同非線性因素的惰齒輪背隙沖擊動力學模型，開展了惰齒輪系統(tǒng)非線性激勵的影響因素研究，提出了惰齒輪振動噪聲抑制方法，針對齒廓修形方案進行了理論仿真和實驗驗證。本文主要研究內容如下：
　?、俳榻B了惰齒輪背隙沖擊機理、偏斜現(xiàn)象以及齒輪振動噪聲機理與預估方法，了解惰齒輪的非線性工作原理和拍擊噪聲產(chǎn)生原因，為惰齒輪的非線性動力學建模提

3、供先決條件。
　?、卺槍δ壳褒X輪拍擊動力學中非線性因素單一的不完善問題，考慮了存在齒面嚙合和齒背嚙合的不對稱時變嚙合剛度，建立了質量不平衡惰齒輪的背隙沖擊動力學模型，分析了質量不平衡引起的時變離心力和時變慣性力等非線性因素對系統(tǒng)響應的影響，研究了不同偏心距和背隙量對惰齒輪動態(tài)傳遞誤差和結構噪聲的影響，為惰齒輪質量不平衡故障研究奠定了理論基礎；
　?、劭紤]了存在軸頸偏斜的時變油膜剛度非線性因素，建立了軸頸偏斜惰齒輪的背隙沖擊動

4、力學模型，提出了由軸頸偏斜引起的時變中心距、時變壓力角、時變重合度和時變齒側間隙計算模型，分析了偏斜量對惰齒輪動態(tài)傳遞誤差和結構噪聲的影響，為惰齒輪軸頸偏斜故障研究奠定了理論基礎；
　　④為了減小惰齒輪振動和噪聲，提出了控制質量不平衡和軸頸偏斜故障以及齒廓修形的惰齒輪振動噪聲抑制方法，開展了惰齒輪齒廓修形案例分析，研究了不同齒廓修形量和修形長度對惰齒輪動態(tài)傳遞誤差和結構噪聲的影響，并通過修形前后齒輪的對滾實驗驗證了齒廓修形對齒輪系