基于齿轮振动和非线性接触的动态响应理论建模

• 作者: 付饶 李静宇 熊奉奎
• 来源期刊: 机械研究与应用
• 关键词: 齿轮传动 动态响应 齿面接触分析 本征振动 混沌运动
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 研究与试验
• 页码范围: 1-10
• 页数: 10页
• 分类号: TH132.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.16576/j.cnki.1007-4414.2021.03.001

摘要

针对常见的齿轮传动系统动态响应特性分析模型往往忽略了单齿本征振动及齿间非线性接触的问题,文中建立了一个充分考虑单齿本征振动及齿间非线性接触的简化动态响应分析模型.建模过程中,首先基于接触特性》接触位置》惯性特性》啮合刚度和阻尼的理论计算分析,分别建立了全要素计算模型a和简化计算模型b;然后创新性的分别针对多齿传动系统A与少齿传动系统B,运用基于理论计算二次开发的Matlab和Simulink代码,并根据a和b分别进行了线性和非线性分析;最后得到6种典型的动态响应类型及其振动特性的示意图,并进行分布分析.分析结果表明:在低齿数》中低转速或高负载时,齿的本征振动对传动系统的动态响应影响不可忽略.齿的本征振动引起了非线性接触损耗和混沌运动,对齿轮传动系统的动态响应建模尤为重要.通过对a和b的响应分布和有限元分析结果进行对比,间接证明了b的正确性,同时在计算中证明b在保证分析精度的基础上,使分析效率提高了6.8％,即计算成本下降6.8％.