基于谐波平衡法的复合行星齿轮传动系统非线性动态特性

为揭示多间隙作用下Ravigneaux型复合行星齿轮传动系统的非线性动力学行为,建立考虑时变啮合刚度、齿侧间隙与综合啮合误差的系统纯扭转强非线性动力学模型。将齿侧间隙非线性函数表达为描述函数的形式,运用谐波平衡法(Harmonic balance method,HBM)将方程组转化为非线性代数方程组,使用逆Broyden秩1法进行迭代求解,得到系统的基频稳态响应。通过改变时变啮合刚度、齿侧间隙与综合啮合误差的大小,分析参数变化对系统非线性动态特性的影响。研究发现,由于齿侧间隙的影响,系统动态特性曲线出现幅值跳跃与多值解等典型非线性特征,系统出现复杂的冲击现象;齿侧间隙、啮合刚度波动与误差波动的耦合使系统的非线性程度得以强化。基于描述函数的HBM法可用于求解更加复杂模型的基频稳态响应,为深入研究复合行星齿轮系统的动态特性提供了一种方法。     

齿轮传动系统的动力学分析

用拉格朗日方程出齿轮弹簧传动系统的微分方程，再用拉普拉斯变换求解轴系转动方程，分５种情况进行讨论，为齿轮弹簧系统的实际应用及设计计算提出了理论依据。     

齿轮传动系统的动力学研究与展望综述

齿轮传动系统应用十分广泛且常扮演重要设备中的关键角色,其高转速下的振动问题、内部结构复杂性和各种非线性因素的存在,给齿轮传动系统动力学分析、设计带来了巨大的困难,针对上述问题,对其动力学研究进行了具有理论指导意义的综述。根据对国内外齿轮传动系统动力学研究成果的分析总结,阐述了齿轮传动系统非线性动力学理论的基本框架,结果表明了其系统输入、系统模型和系统输出3部分的内容;基于非线性系统的研究方法,综述了10年来齿轮传动系统的非线性动力学研究的概况,主要包括解析法、数值法和实验法;分析总结了含多级齿轮传动的整体系统的动力学研究现状,特别对典型的车用变速器动力学问题进行了分析,指明了未来研究的重点;最后,针对变速器,提出了其在动态性能、振动和噪声、故障诊断以及可靠性方面可能的研究热点和方向。     

谐波齿轮传动系统非线性扭转振动仿真软件设计

结合谐波齿轮传动基本原理、非线性动力学理论、数值分析方法和计算机技术等设计方法开发了谐波齿轮传动系统非线性扭转振动仿真软件，该模型考虑了考虑传动误差、非线性扭转刚度以及间隙等非线性因素，仿真软件系统采用Windows界面风格、操作方便简捷、人机界面友好，是专为研究谐波齿轮传动系统的非线性动力学特性而开发的。对XB-80-134H型谐波齿轮减速器的实验结果证明了软件的有效性。软件仿真结果可以为设计以及实验分析提供依据。     

齿轮传动系统非线性动力学特性分析

文中以航空发动机附件的直齿圆柱齿轮传动系统为研究对象,利用集中质量法建立了系统的耦舍振动模型,在模型中考虑了时变啮合刚度、静态传递误差和齿侧间隙等非线性因素.利用Runge-Kutta数值计算方法对系统的非线性动力学方程进行求解,得到了系统的动态仿真结果,结果显示系统具有很强的非线性,并结合时间历程、相平面和Doincaré截面图对响应进行了分析比较.讨论了内部激励频率对系统动态特性的影响,分析了系统随着内部激励频率的变化表现出的不同运动状态.     

谐波齿轮传动技术发展概述

简要介绍了谐波齿轮传动的传动原理、特点及应用，着重介绍分析了国内外谐波传动技术的发展现状及重点研究内容，提出了未来需进一步开展的研究工作。     

涡扇发动机星型齿轮传动系统负载特性研究

针对涡扇发动机(Geared turbofan engine,GTF)星型齿轮传动系统,建立了齿轮-转子-轴承耦合动力学模型.该动力学模型考虑了星型齿轮的旋转运动、轴承时变支撑刚度、齿轮啮合刚度以及多齿啮合和综合误差之间的关系,研究了输入轴和输出轴上轴承位置对星型齿轮传动系统各部件浮动量以及负载分配特性的影响.结果表明...     

谐波齿轮传动系统非线性扭转振动分析

考虑传动误差、非线性扭转刚度以及间隙等非线性因素,建立了新的谐波齿轮传动系统非线性微分方程。传动误差采用了新的计算公式。建立了对转矩转角实验曲线采用3阶多项式拟合,然后求导得到刚度公式的方法。开发了非线性动力学特性仿真分析软件。实验和仿真研究系统的动力响应,以及不同频率的误差分量对系统动态响应的贡献,明确了设计、制造及装配中主要的误差控制对象。     

齿轮偏心对机车车辆传动系统动力学行为的影响

为掌握服役过程中齿轮偏心对机车车辆传动系统动态响应特性的影响,建立了考虑齿轮传动系统的机车车辆动力学模型。齿轮传动系统通过齿轮啮合、悬挂系统与轮轨关系等耦合集成于整车动力学模型,该模型详细考虑了齿侧间隙、时变啮合刚度、轨道几何不平顺及轮轨接触等非线性因素,能够更加真实地反映牵引状态下的车辆动力学行为;基于该模型,系统研究了主动齿轮不同偏心量下的机车车辆齿轮传动系统动力学行为,并通过了线路试验验证。结果表明,齿轮传动系统的动力学性能直接受到偏心影响,其传动平稳性随着偏心量增加而逐渐恶化。此外,在齿轮箱不同监测点中靠近小齿轮端,垂向加速度受齿轮偏心的影响最为显著,该测点可用于齿轮偏心健康监测。研究为机车车辆齿轮传动系统的智能运维提供了理论基础。     

星形齿轮传动系统分岔与混沌的研究

迄今,未有文献详细研究复杂齿轮系统在强非线性因素激励下的混沌与分岔性态。建立了星形齿轮传动的间隙型非线性动力学模型并用数值解法进行了求解。研究了系统在改变激振频率或者齿轮副啮合阻尼比时产生的种类分岔以及通向混沌的途径。利用Poincare映射和分岔图详细描述了系统在倍周期分岔和拟周期分岔道路上吸引子由规则运动到混沌运动深化过程。发现了因变化阻尼比引起的周期倍化道路上存在的吸引子突变现象。从而首次从理论上揭示了星形齿轮系统非线性动力学行为的复杂性态。     

谐波齿轮传动装置的传动精度分析

根据谐波齿轮传动装置精度分析的数学模型,综合考虑多种因素对传动精度的影响,获得了系统传动精度对各影响因素的灵敏度。基于所获得的各影响因素及其相应的灵敏度结论,找出了影响系统传动精度的规律。研究成果为谐波齿轮传动装置中影响传动精度因素的参数优化及提高提供了重要的理论依据,同时也有助于其它高精密机械传动精度的研究。     

固体润滑谐波减速器真空运行性能的试验

根据谐波减速器在空间机械精密传动中的工作条件 ,研制出真空环境模拟试验装置 ;并使用该装置对XB3- 6 0扁平式谐波减速器所采用的几种物理气相沉积 (PVD)薄膜润滑方案进行了系统考核。试验结果表明 ,研制出的真空运行试验装置结构合理 ,性能稳定 ,可以保证环境模拟试验的可靠性 ;对几种薄膜润滑系统的考核结果 ,为确定谐波减速器的固体润滑方案提供了实验依据     

谐波齿轮传动侧隙计算探讨

以柔轮变形理论为基础,建立齿侧间隙计算数学模型,该模型通过柔轮附加扭转角形式对侧隙减小量进行补偿,弥补了以往设计中将侧隙减小值直接放在目标函数侧隙值中的缺点。并针对四力作用型谐波齿轮传动实例进行了有限元分析,所得附加扭转角参数为侧隙计算提供了可靠依据。     

谐波齿轮传动扭转刚度的实验研究

通过逐次加载扭矩的方法测试谐波齿轮传动装置扭转刚度,所获得的扭转刚度曲线揭示出了摩擦效应对其正反加、卸载测量值准确性的影响。对研究谐波齿轮传动刚度具有指导意义。     

电动滚筒采用谐波齿轮传动时的润滑计算

通过润滑分析,利用电动滚筒的散热计算与谐波齿轮传动齿面流体动压润滑计算相结合的形式,进行了温升计算、润滑油的选择、最小油膜厚度润滑计算和加油量计算,满足了散热和动压润滑的要求,解决了电动滚筒采用谐波齿轮传动作为传动装置时的润滑问题。     

研究谐波齿轮传动啮合原理的一种新方法

介绍一种利用改进的运动学研究谐波齿轮传动啮合原理的新方法，这种方法 的特别是几何意义明确，特别是针对具有弹性变形构件的谐波齿轮传动更是如此，其优点在于针对某一特定的变形形状（波发生器型式），可以生成一个只包含运动参数的矩阵，这个矩阵当柔轮或刚轮采用不同齿廓时具有不变性。在利用该方法建立的谐波齿轮传动理论啮合方程的基础上，研究了啮合参数和结构参数对四齿差谐波齿轮传动共轭区间的影响规律。揭示了谐波齿轮传动中柔轮与刚轮共轭齿廓的相对运动特点。作为验证，从本方法出发，研制了成功单级传动比为50的谐波传动装置。     

四齿差谐波齿轮传动采用渐开线齿廓的合理性证明

由于齿差系数的不同,四齿差谐波齿轮传动能否采用渐开线齿廓,不能利用以前的结论。本文研究了当柔轮采用渐开线齿廓时,与之共扼的刚轮采用渐开线对其理论齿廓进行拟合所造成的齿形误差的变化规律。通过与普通小模数渐开线圆柱齿轮传动的齿形公差进行比较,表明只要合理选择变位系数,刚轮就可以采用渐开线齿廓,这为在实际工程中研制四齿差谐波齿轮传动装置打下了理论基础。     

谐波齿轮传动啮合参数优化设计

以谐波齿轮传动齿侧隙最小为目标,建立齿侧间隙计算数学模型,该模型通过柔轮附加扭转角形式对侧隙减小量进行补偿,弥补了以往设计中将侧隙减小值直接放在目标函数侧隙值中的缺点.并针对四力作用型谐波齿轮传动实例进行了啮合参数优化设计,所得参数为谐波齿轮的精密制造提供了可靠依据.     

计算机辅助端面谐波齿轮传动的啮合分析

建立的端面谐波齿轮传动的啮合分析软件,可以较快地选取最佳传动方案,确定相应的啮合参数和结构参数。在介绍了该软件的总体结构后,进一步阐明了该软件中人机对话设计方法和啮合性能分析方法的设计思想。     

谐波螺旋传动的原理及其微动关系

介绍了谐波螺旋传动的结构原理,分析了微动关系,并计算和验证了运动转换的量级。