特种汽车轮边减速系统齿轮传动力学特性分析

针对特种汽车轮边减速系统太阳轮一行星轮进行减速的传动方式,采用扭转振动模型,建立了考虑齿侧间隙、啮合刚度、传动误差在内的齿轮非线性动力学方程,利用Runge-Kutta法对齿轮的运动微分方程进行求解.通过建模、求解得到分岔图并进行分析,研究单自由度齿轮在齿侧间隙和阻尼比影响下的动力学特性.研究结果表明:随着齿侧间隙的增加,齿轮运动受到的冲击越大,系统状态越混沌;固定齿侧间隙,随着阻尼比的增加,齿轮运动趋于稳定.     

齿轮非线性系统仿真及动态响应分析

考虑复杂交变载荷、啮合刚度、啮合间隙、制造和安装误差等因素,建立了复杂激励下桥式起重机减速器齿轮副间隙非线性多自由度动力学模型,利用MATLAB/Simulink中的RungeKutta法对齿轮间隙非线性动力学模型进行数值仿真求解,分析了负载、齿侧间隙、激励频率及阻尼比等参数变化对系统动态性能的影响。     

齿轮传动机构混沌与分叉的研究

针对混合动力汽车齿轮减速机构,建立了间隙型非线性动力学模型并采用变步长Runge-Kuua数值积分法进行了求解.在考虑齿侧间隙、时变啮合刚度和综合齿频误差激励的情况下,研究了系统激振频率、啮合阻尼比和静载荷等参数对动态响应的影响.利用位移响应时间历程、相平面图详细描述了系统在倍周期分岔道路上吸引子由规则运动到混沌运动的演化过程.结果表明:因变化阻尼比引起的周期倍化道路上存在吸引子突变现象.从理论上揭示了齿轮副非线性动力学行为的复杂性态.     

时变速度和阻尼激励下地铁齿轮传动系统的动力学响应分析

为探究地铁不同车速阻尼对传动系统非线性动力学响应的影响,建立地铁斜齿轮弯-扭-轴动力学模型,模型考虑了齿轮副啮合过程中产生的时变啮合刚度、啮合误差以及间隙非线性等系统参数,以及地铁运行工况下的外部参数。通过对六自由度系统微分方程的无量刚处理以及方程归一化,运用变步长四阶Runge-Kutta数值积分法对齿轮动力学模型进行数值分析,获得齿轮系统动态响应状态图。借助时间历程图、相平面图、庞加莱截面图和分岔图等系统状态判定标准,定性分析系统激励频率、啮合阻尼比变化下系统周期运动、拟周期运动、分岔和混沌运动等的演化历程。结果表明,当地铁高速运转、啮合阻尼比大时斜齿轮传动系统运动稳定。最后通过实验验证了其正确性。     

盾构机刀盘四齿轮并联驱动的载荷均衡性仿真

建立了盾构机刀盘四齿轮并联驱动系统的动力学方程,运用UG软件建立了该系统的三维模型,并利用ADAMS软件对该系统进行了动态仿真,分析了啮合阻尼、啮合刚度、齿侧间隙和主动齿轮布置方式等因素对齿轮副载荷均衡性的影响。研究表明,各个齿轮副啮合刚度和啮合阻尼相差越大,载荷分配就越不均匀;齿侧间隙在驱动载荷变化时对载荷均衡性影响较大;主动齿轮不同布置方式对传动系统的传动平稳性有较大影响。分析结果可为多齿轮并联驱动系统的设计与制造提供理论依据。     

两级定轴齿轮分岔与混沌特性研究

为研究两级定轴齿轮传动系统的混沌振动控制,建立了包含时变啮合刚度、齿侧间隙和综合啮合误差等非线性因素的两级齿轮无量纲动力学方程,利用数值方法进行求解,获得系统的分岔图及Poincáre截面,研究系统随激励频率变化的过渡过程,并分析啮合阻尼比对系统分岔与混沌特性的影响。结果表明:两级齿轮系统的过渡过程表现为激变过渡及阵发周期过渡,阻尼的大小会改变混沌区域的大小,两级齿轮在运动过程中同时发生激变,二级齿轮在分岔点的激变相对平稳。     

齿轮系统非线性动力学特性分析

综合考虑齿侧间隙、时变啮合刚度、综合啮合误差等因素,建立了直齿轮副单自由度非线性动力学模型,并利用变步长Runge-Kutta法对单自由度运动微分方程进行了数值求解。结合系统的分岔图、相图、Poincaré映射图以及FFT频谱图,分析了系统在参数变化时的动力学特性,得到了系统的混沌运动规律。结合齿轮的动载荷历程,得到了齿轮啮合冲击状态在非冲击、单边冲击以及双边冲击状态之间变化时变化过程与系统参数之间的关系。     

啮合参数对分扭-并车齿轮传动系统分岔特性的影响

为研究分扭-并车齿轮传动系统非线性分岔特性,建立了含多间隙的分扭-并车齿轮系统非线性动力学模型,引入高斯消元技术和广义相对位移变量消除了系统的刚体位移,并对动力学方程组实施了量纲一化处理。综合考虑啮合频率、齿侧间隙、综合传动误差和阻尼比等激励下的分岔通道,借助分岔图、Poincaré截面和Lyapunov指数等手段对系统的分岔行为进行了定性和定量表征。结果表明啮合频率增大时系统发生逆向倍周期分岔,分岔点位置受齿侧间隙影响显著;齿侧间隙和综合传动误差变化下混沌域内均出现短暂周期窗口;阻尼对倍周期分岔运动存在抑制作用,其结果对该类齿轮系统动力学设计具有参考价值。     

齿侧间隙对齿轮副非线性振动特性的影响研究

齿侧间隙的存在会产生齿间冲击,影响齿轮传动的平稳性。为了全面研究齿侧间隙对齿轮振动特性的影响,通过建立齿轮副非线性振动的数学模型,并基于Runge-Kutta法对该模型进行数值仿真求解,结合时间历程图、相图、Poincaér映射图以及FFT频谱图,研究不同啮合频率、不同载荷下的齿侧间隙对齿轮副振动和冲击状态的影响。研究表明,啮合频率对齿侧间隙的动力学响应呈现非线性关系,在固定啮合频率时,在一定齿侧间隙范围内,齿轮出现混沌。在此范围外,不受影响;齿轮传递载荷较小时,齿侧间隙更容易对齿轮副的振动特性造成影响。而重载时,齿侧间隙的变化对齿轮副振动特性影响较小;随着齿侧间隙的增加,齿轮冲击状态由双边冲击向单边冲击过渡,当超过一边界值时,冲击状态维持在单边冲击状态不变。     

正交面齿轮功率分流传动系统非线性动力学研究

建立了含面齿轮的功率分流传动系统的弯-扭耦合非线性动力学模型,模型计入了时变啮合刚度、啮合相位、啮合误差和齿侧间隙。基于数值求解,分析了不同转速下的动载系数,以及动响应的相图、Poincare图和FFT图,结果表明系统两分支上的动载荷水平不同,且在不同转速下系统呈现拟周期响应或混沌响应;分析了不同齿侧间隙下系统的动载系数和动响应的相图,结果表明当齿侧间隙大于某临界值后,系统的动力学特性不再随齿侧间隙的增大而改变。