圓柱齒輪傳動(dòng)非線性動(dòng)力學(xué)鍵合圖建模研究.pdf

1、鍵合圖方法提供了一種統(tǒng)一處理多種能量范疇的工程系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析方法,可以用來模擬多輸入、多輸出系統(tǒng),線性和非線性系統(tǒng),鍵合圖中的狀態(tài)變量均為物理變量,可深入地描述系統(tǒng)內(nèi)部狀態(tài)的變化過程。但是鍵合圖法的不足是對機(jī)械系統(tǒng)中的非線性參數(shù),如摩擦、間隙等因素建模時(shí)不是很方便。針對鍵合圖建模方法的不足,本文的主要工作包括:
　　 (1)通過對摩擦力運(yùn)動(dòng)特性的分析,引入功率結(jié)型結(jié)構(gòu),建立了能夠全面反映摩擦力動(dòng)態(tài)特性的通用鍵合圖模型,該模型不僅

2、能夠反映摩擦力在靜摩擦狀態(tài)和動(dòng)摩擦狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)特性,而且還可以反映摩擦力的耗能特性。
　　 (2)對典型的間隙接觸動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了分析,根據(jù)相對位移與間隙的關(guān)系,把接觸力劃分為三個(gè)狀態(tài),建立了間隙接觸的通用鍵合圖模型,采用20-sim仿真軟件對所建立的模型進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果與實(shí)際情況相符,驗(yàn)證了模型的正確性。
　　 (3)以齒輪系統(tǒng)為研究對象,分別建立了齒面摩擦的鍵合圖模型、間隙和時(shí)變剛度的鍵合圖模型以及靜態(tài)傳遞誤差的

3、鍵合圖模型,在此基礎(chǔ)上,建立了包含齒面摩擦、間隙、時(shí)變剛度和靜態(tài)傳遞誤差等非線性因素的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)非線性鍵合圖模型,并運(yùn)用20-sim和Matlab仿真軟件對模型進(jìn)行了對比仿真研究,結(jié)果驗(yàn)證了模型的正確性。
　　 (4)采用實(shí)驗(yàn)的方法測到了一對實(shí)驗(yàn)齒輪的靜態(tài)傳遞誤差和動(dòng)態(tài)傳遞誤差曲線,并將動(dòng)態(tài)傳遞誤差與采用本文建立的齒輪鍵合圖模型計(jì)算得到的傳遞誤差曲線進(jìn)行了對比,兩者的嚙合頻率基本一致,但是幅值有一定的誤差,基本驗(yàn)證了本文建立的