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基于解析解的人字齿轮齿廓修形动态分析 被引量：9
1
作者 郭家舜 王三民 王颖 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期613-620,共8页
根据人字齿轮传动的结构,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙,并把齿廓修形作为一种时变齿侧间隙计入,建立了单级人字齿轮传动的弯-扭-轴耦合动力学模型和相应的非线性动力学方程.对方程的数值解进行分析,发现合理的修形使人字齿轮传动不发生... 根据人字齿轮传动的结构,考虑时变啮合刚度、齿侧间隙,并把齿廓修形作为一种时变齿侧间隙计入,建立了单级人字齿轮传动的弯-扭-轴耦合动力学模型和相应的非线性动力学方程.对方程的数值解进行分析,发现合理的修形使人字齿轮传动不发生齿面的完全分离.基于多尺度法对不发生齿面完全分离时的人字齿轮传动系统进行了摄动分析,得到了系统在主共振频率附近幅频响应的近似解析解.相比数值方法,解析法具有很高的求解效率.最后,根据近似解析解研究了修形参数对动载系数幅值的影响.研究发现:螺旋角越大使动载系数最小所需的修形量越大,而所需的修形长度越小.另外,使动载系数最小的最优修形参数解域呈新月形,其随着主动轮支承刚度的增大而先增大后减小;随着被动轮支承刚度的增大而持续减小. 展开更多
关键词 人字齿轮 非线性动力学 齿廓修形 多尺度法 动态分析
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柔性销轴式人字齿星型轮系均载特性 被引量：7
2
作者 魏静 杨攀武 +2 位作者 秦大同 张爱强 白培鑫 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期144-153,共10页
为研究人字齿星型轮系各路功率分流载荷分配机理,提高齿轮箱承载能力,采用节点有限元法建立柔性销轴式齿轮涡扇发动机人字齿星型轮系动力学模型.研究当量啮合误差下星型轮系动态均载性能,分析误差激励、销轴结构、工况参数对系统均载特... 为研究人字齿星型轮系各路功率分流载荷分配机理,提高齿轮箱承载能力,采用节点有限元法建立柔性销轴式齿轮涡扇发动机人字齿星型轮系动力学模型.研究当量啮合误差下星型轮系动态均载性能,分析误差激励、销轴结构、工况参数对系统均载特性的影响.结果表明:齿轮偏心误差使中心齿轮振动轨迹偏离原点,是造成不均载的主要原因;系统均载系数随误差增加呈线性增加,且制造误差的影响大于安装误差;柔性销可以明显改善系统均载性能,在4种星轮柔性销轴中Montestruc改进的柔性销均载性能最佳;系统的均载系数随输入转速增加呈增大趋势,共振会导致系统的均载性能急剧下降;均载性能随系统承载功率增大而变好,且功率变小,柔性销对系统的均载性能改善的优势更加明显. 展开更多
关键词 星形轮系 人字齿 均载 柔性销 齿轮动力学
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功率双分支齿轮系统动力学特性研究 被引量：7
3
作者 常乐浩 刘更 周建星 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期1176-1184,共9页
文章介绍了功率双分支二级齿轮系统弯扭耦合动力学模型的建立过程,模型考虑了时变啮合刚度、滑动轴承油膜刚度、阻尼、随机轮齿误差和安装偏心误差等因素。通过研究系统固有频率和振型特点,发现系统的振动模式可分为扭转振动模式和横向... 文章介绍了功率双分支二级齿轮系统弯扭耦合动力学模型的建立过程,模型考虑了时变啮合刚度、滑动轴承油膜刚度、阻尼、随机轮齿误差和安装偏心误差等因素。通过研究系统固有频率和振型特点,发现系统的振动模式可分为扭转振动模式和横向振动模式两种形式。用傅里叶级数法对系统动力学方程进行了求解,得到了两级齿轮副的动态啮合力历程。考虑随机轮齿误差后,齿轮副在各啮合周期的动载荷会有所差异,更符合齿轮的实际制造情况。齿轮轴的安装偏心误差和两级间连接轴的刚度对系统的振动和均载性能都有较大影响。 展开更多
关键词 功率分支 人字齿 动态特性 随机制造误差 安装误差
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高速重载人字齿轮传动非线性动力学分析 被引量：2
4
作者 莫帅 曾彦钧 +1 位作者 王震 张伟 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2381-2392,共12页
人字齿轮承载能力强,重合度大,可靠性高,多于高速、重载工况下使用.探究高速重载人字齿轮传动系统非线性动力学特性,可为其设计提供参考.首先,计算齿轮副时变啮合刚度;引入齿侧间隙、间隙非线性函数和综合传动误差,计算时变啮合力;引入... 人字齿轮承载能力强,重合度大,可靠性高,多于高速、重载工况下使用.探究高速重载人字齿轮传动系统非线性动力学特性,可为其设计提供参考.首先,计算齿轮副时变啮合刚度;引入齿侧间隙、间隙非线性函数和综合传动误差,计算时变啮合力;引入轴承游隙,计算轴承受力.随后,建立高速重载人字齿轮传动系统非线性动力学方程,使用4阶Runge-Kutta法对方程求解.最后,探究不同因素对系统动态响应影响.保持系统其他参数不变,分别改变输入转矩、啮合阻尼、齿侧间隙、啮合刚度及激励频率,绘制系统时间−位移图像、时间−速度图像、空间相图、空间频谱图及分岔图,观察系统非线性动力学响应变化趋势,判别系统运动状态.结果表明:在一定范围内,系统稳定性与啮合阻尼、啮合刚度呈正相关关系,与齿侧间隙、输入转矩呈负相关关系;逐渐增大外部激励频率时,系统运动从单周期运动逐渐变为混沌运动,随后又回归单周期运动.为保证系统平稳运行,应合理选取外部激励频率. 展开更多
关键词 非线性动力学 时变啮合刚度 混沌与分岔 人字齿轮
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考虑齿侧间隙影响的船用人字齿轮稳定性分析 被引量：3
5
作者 吴启豪 韩江桂 张文群 《机械工程师》 2019年第5期19-23,26,共6页
为探究齿侧间隙对船用人字齿轮动态特性的具体影响,在仿真软件Adams中建立人字齿轮动态模型,仿真结果与理论值误差控制在1.5%之内。综合比较不同齿侧间隙、不同运动状态下的人字齿轮的运动参数及稳定性表现,结果表明:在不同状态下,齿侧... 为探究齿侧间隙对船用人字齿轮动态特性的具体影响,在仿真软件Adams中建立人字齿轮动态模型,仿真结果与理论值误差控制在1.5%之内。综合比较不同齿侧间隙、不同运动状态下的人字齿轮的运动参数及稳定性表现,结果表明:在不同状态下,齿侧间隙的存在都会对系统产生影响,在起步阶段会使得齿面碰撞冲击加剧,稳速阶段齿侧间隙会进一步加剧重合度变化引起的时变刚度冲击,为下一步人字齿轮优化减震降噪性能提供了参考依据。 展开更多
关键词 人字齿轮 齿侧间隙 ADAMS 啮合力 转速
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燃气轮机齿轮耦合转子系统的动力学特性 被引量：2
6
作者 秦大同 钱恩 石万凯 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期19-24,共6页
在考虑滑动轴承的基础上,利用传递矩阵法分别建立了两单轴转子的弯曲振动分析模型,推导了人字齿轮耦合单元的传递矩阵,应用整体传递矩阵法建立了人字齿轮转子系统的弯扭耦合振动分析模型,对某燃气轮机齿轮-转子-轴承系统进行了振动特性... 在考虑滑动轴承的基础上,利用传递矩阵法分别建立了两单轴转子的弯曲振动分析模型,推导了人字齿轮耦合单元的传递矩阵,应用整体传递矩阵法建立了人字齿轮转子系统的弯扭耦合振动分析模型,对某燃气轮机齿轮-转子-轴承系统进行了振动特性分析。通过数值计算与分析,获得齿轮转子系统的特征值、对数衰减率及临界转速。结果表明该齿轮-转子-轴承系统的工作转速远离临界转速,具有工作的稳定性和安全性。 展开更多
关键词 转子 弯扭耦合 临界转速 人字齿轮 传递矩阵法
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人字齿轮最佳齿向修形设计的Kriging响应面法
7
作者 余澍民 《机械与电子》 2020年第5期37-42,共6页
为了最大程度地降低人字齿轮时变啮合刚度引起的振动,改善齿面载荷分布不均,将人字齿轮两侧修形量单独考虑,提出一种以动载系数最小、结合Kriging响应面的人字齿轮最佳齿向修形设计方法。首先,根据两侧修形量与时变啮合刚度函数建立的B... 为了最大程度地降低人字齿轮时变啮合刚度引起的振动,改善齿面载荷分布不均,将人字齿轮两侧修形量单独考虑,提出一种以动载系数最小、结合Kriging响应面的人字齿轮最佳齿向修形设计方法。首先,根据两侧修形量与时变啮合刚度函数建立的BP神经预测网络来得到Kriging响应面所需的样本数据。然后,通过Kriging模型建立时变啮合刚度各参数响应面。其次,建立人字齿轮弯扭轴耦合动力学模型,并将Kriging预测的人字齿轮时变啮合刚度函数带入动力学微分方程中,求解动载系数并建立响应面,得到全局最优齿向修形参数。最后,通过算例证实人字齿两侧最佳鼓形量并不一致,能够较好地补偿人字齿轮实际传动中由于误差和变形导致的两侧不同的啮合歪斜度,所优化获得的修形人字齿轮动载系数相比未修形下的动载系数减少41.29%,且比常规修形方法(ISO)的减少了15.04%。 展开更多
关键词 人字齿轮传动 BP神经网络 Kriging响应面 齿向修形
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星型轮系人字齿轮传动系统动力学建模与振动特性分析
8
作者 钱露露 娄鹏 +2 位作者 冯金 罗健 黄钟韬 《机械传动》 北大核心 2022年第7期103-112,共10页
以一种星型轮系人字齿轮传动系统为研究对象,基于有限元节点法,建立了考虑轴-轴承-刚性转子-齿轮啮合作用的系统级动力学模型。基于轴承振动速度均方根值随转速的变化规律,分析了系统的动态特性;将理论分析结果与试验数据进行对比,验证... 以一种星型轮系人字齿轮传动系统为研究对象,基于有限元节点法,建立了考虑轴-轴承-刚性转子-齿轮啮合作用的系统级动力学模型。基于轴承振动速度均方根值随转速的变化规律,分析了系统的动态特性;将理论分析结果与试验数据进行对比,验证了模型的可行性;综合分析齿轮系统的振动特性和模态特性,对系统进行了共振定位和共振原因分析。研究表明,理论分析与试验结果具有较好的一致性。研究为星型轮系人字齿轮传动系统的共振预测和共振原因分析提供了有价值的参考方法。 展开更多
关键词 星型轮系 人字齿轮 有限元节点法 振动特性 模态特性
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考虑制造误差的人字齿行星传动均载特性 被引量：15
9
作者 任菲 秦大同 吴晓铃 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期474-481,共8页
以人字齿行星齿轮传动系统为研究对象,基于齿轮系统动力学理论和牛顿运动定律,考虑各构件制造偏心误差和齿廓误差、时变啮合刚度、轴承支承刚度以及陀螺效应等因素,运用集中参数法建立考虑人字齿轮实际结构特点的该型传动弯-扭-轴耦合... 以人字齿行星齿轮传动系统为研究对象,基于齿轮系统动力学理论和牛顿运动定律,考虑各构件制造偏心误差和齿廓误差、时变啮合刚度、轴承支承刚度以及陀螺效应等因素,运用集中参数法建立考虑人字齿轮实际结构特点的该型传动弯-扭-轴耦合动力学模型;通过计算在不同浮动方式下的系统均载系数,获得太阳轮偏心误差以及齿廓误差与系统均载系数关系曲线,进而分析在不同浮动方式下制造误差对人字齿行星传动均载特性的影响;同时对比分析在有太阳轮浮动和非浮动情况下,太阳轮的径向浮动能力。研究结果表明:制造误差和构件浮动对人字齿行星传动均载性能有显著的影响,构件浮动可以明显地改善系统均载特性,并且系统均载系数随制造误差的增加而增大;与非浮动情况相比,浮动太阳轮时太阳轮中心径向位移量明显较大,提高了太阳轮浮动能力。 展开更多
关键词 人字齿行星传动 制造误差 动力学模型 浮动 均载
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