滾動(dòng)軸承支承錐齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、錐齒輪傳動(dòng)在動(dòng)力、機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文以滾動(dòng)軸承支承的錐齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析了系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)行為。首先基于Hertz接觸理論和滾動(dòng)軸承運(yùn)動(dòng)學(xué)特征求得滾動(dòng)軸承支承剛度，采用石川法求得齒輪的時(shí)變嚙合剛度。在理想與含波紋故障滾動(dòng)軸承兩種情況下，分別闡述了有無(wú)質(zhì)量偏心、靜態(tài)傳遞誤差、齒側(cè)間隙等幾類模型，采用變步長(zhǎng)的Runge-kutta數(shù)值積分方法，分析了滾動(dòng)軸承支承的錐齒輪傳動(dòng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的非線性動(dòng)力學(xué)特性。本

2、文的主要工作及結(jié)論如下：
　　1.根據(jù)Hertz接觸理論和滾動(dòng)軸承運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，分析了滾動(dòng)軸承的非線性作用力及錐齒輪的嚙合剛度，建立了七自由度滾動(dòng)軸承-錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)模型。
　　2.應(yīng)用數(shù)值解法對(duì)所建立的微分方程進(jìn)行分析求解，結(jié)果表明系統(tǒng)中的滾動(dòng)軸承力和齒輪嚙合力等對(duì)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的振動(dòng)起到主導(dǎo)作用。一般情況下，當(dāng)轉(zhuǎn)速較大時(shí)，質(zhì)量偏心力對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)影響較大。
　　3.結(jié)合系統(tǒng)的軸心軌跡、Poincaré映射、位移

3、響應(yīng)、頻譜等響應(yīng)圖，滾動(dòng)軸承-錐齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)在不同模型下會(huì)出現(xiàn)單周期、準(zhǔn)周期、混沌等各種動(dòng)力學(xué)行為，非線性因素考慮越多，系統(tǒng)出現(xiàn)混沌的轉(zhuǎn)速范圍會(huì)加大，且系統(tǒng)有由準(zhǔn)周期和陣發(fā)性通向混沌的通道。
　　4.建立含波紋故障的滾動(dòng)軸承-錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)模型，由于外加一個(gè)周期性激勵(lì)的影響，低轉(zhuǎn)速下軸心軌跡會(huì)出現(xiàn)“8”字形軌線，軸心軌跡與Poincaré映射具有自相似的特征。
　　5.討論了阻尼、嚙合剛度、幾何參數(shù)（靜態(tài)傳遞誤差、齒側(cè)間隙等