多齒側(cè)間隙傳動(dòng)系統(tǒng)非線性特性研究.pdf

1、舵機(jī)系統(tǒng)是典型的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的幅頻特性和動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性對整個(gè)裝備具有重要的作用，而各個(gè)部件間的間隙對系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性有很大影響。本文針對一類多級(jí)齒輪和絲杠螺母組合的舵機(jī)系統(tǒng)開展研究，從動(dòng)力學(xué)角度出發(fā)，研究傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性特征，并重點(diǎn)對間隙等因素進(jìn)行分析。本文的主要工作可以分為以下4個(gè)部分。
　　第一部分：綜合考慮各個(gè)部件的齒輪間隙、齒輪沿基圓切向的綜合誤差、時(shí)變嚙合剛度等因素的影響，采用集中質(zhì)量法建立系統(tǒng)的平動(dòng)-轉(zhuǎn)

2、動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型，對方程組進(jìn)行無量綱化處理，并依據(jù)測量、有限元分析結(jié)果和相關(guān)理論確定齒輪系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)尺寸、剛度和阻尼等關(guān)鍵參數(shù)。
　　第二部分：強(qiáng)非線性齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程組的求解。針對齒輪系統(tǒng)間隙所引起的強(qiáng)非線性特點(diǎn)，采用基于離散傅立葉變換及其逆變換的諧波平衡法求解系統(tǒng)解析解，同時(shí)也采用數(shù)值計(jì)算的方法求解其動(dòng)力學(xué)特征。
　　第三部分：系統(tǒng)的幅頻特性、穩(wěn)態(tài)響應(yīng)和非穩(wěn)態(tài)響應(yīng)特性分析。分析間隙系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)及其特點(diǎn)。綜合利用系統(tǒng)的相圖

3、、時(shí)間歷程圖、頻譜圖、分岔圖、李雅普諾夫指數(shù)等方法分析間隙條件下齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)豐富的非線性現(xiàn)象。并通過齒輪嚙合誤差的均值、均方根幅值和嚙合比例的分析討論了系統(tǒng)響應(yīng)所表現(xiàn)出的嚙合特性。最后利用非穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析給出系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的響應(yīng)特點(diǎn)。
　　第四部分：針對系統(tǒng)中的關(guān)鍵參數(shù)及其對系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的影響進(jìn)行分析。討論間隙的位置，負(fù)載、間隙、阻尼的大小以及齒輪系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速的綜合影響作用。為舵機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、提高傳動(dòng)效率和平穩(wěn)性、故障