端曲面齿轮传动系统的非线性动态特性

刘军; 张艳霞; 潘洁宗; 王学松

doi:10.16578/j.issn.1004.2539.2023.03.005

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

端曲面齿轮传动系统的非线性动态特性

理论研究 | 更新时间：2023-03-29

- 端曲面齿轮传动系统的非线性动态特性
- Nonlinear Dynamic Characteristics of the Curve-face Gear Transmission System
- 机械传动 2023年47卷第3期页码：33-38
- 作者机构：
  
  广西科技师范学院职业技术教育学院，广西来宾 546199
- 作者简介：
  
  刘军（1995— ），男，甘肃武威人，硕士研究生，助教；研究方向为齿轮系统非线性动力学；1169982588@qq.com。
- 基金信息：
- DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.03.005
  中图分类号：
- 纸质出版日期：2023-03-15，
  
  收稿日期：2021-09-22，
  
  修回日期：2022-08-12，
扫描看全文
刘军,张艳霞,潘洁宗等.端曲面齿轮传动系统的非线性动态特性[J].机械传动,2023,47(03):33-38.

Liu Jun,Zhang Yanxia,Pan Jiezong,et al.Nonlinear Dynamic Characteristics of the Curve-face Gear Transmission System[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(03):33-38.
刘军,张艳霞,潘洁宗等.端曲面齿轮传动系统的非线性动态特性[J].机械传动,2023,47(03):33-38. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.03.005.

Liu Jun,Zhang Yanxia,Pan Jiezong,et al.Nonlinear Dynamic Characteristics of the Curve-face Gear Transmission System[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(03):33-38. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.03.005.

摘要

为了研究端曲面齿轮传动系统的非线性动态特性以及参数对系统动态特性的影响，建立了端曲面齿轮系统的非线性动力学模型；选取无量纲啮合频率为控制参数，通过分岔图、相图、时间历程图、Poincaré映射图，研究了系统的动力学特性。研究表明，系统经跳跃分岔由无冲击状态转迁为单边冲击状态，随后经连续的倍化分岔通向混沌运动；当增大综合传动误差或减小转矩时，系统无冲击状态区域逐渐收缩，跳跃分岔值和倍化分岔值发生超前，使系统提前发生跳跃现象；无冲击—单边冲击的转迁方式发生改变，亚谐运动区域逐渐扩展并发生前移，系统运动类型增多，运动周期数增大，混沌运动区域逐渐扩大，系统稳定性下降。

Abstract

In order to study the nonlinear dynamic characteristics of the curve-face gear transmission system and the influence of parameters on the dynamic characteristics of the system

a nonlinear dynamic model of the curve-face gear system is established. The dimensionless meshing frequency is selected as the control parameter

and the bifurcation diagram

phase diagram

time history diagram and Poincaré diagram are analyzed. The mapping graph is used to study the dynamic characteristics of the system. The results show that the system changes from the non-impact state to the unilateral impact state by jumping bifurcation

and then leads to chaotic motion by continuous doubling bifurcation. When the comprehensive transmission error is increased or the torque is reduced

the non-impact state region of the system shrinks gradually

and the jumping bifurcation value and doubling bifurcation advance

which make the system jump ahead of time. The mode of transition from non-shock to unilateral shock changes

the subharmonic motion region expands gradually and moves forward

the types of motion increase

the number of motion cycles increases

the chaotic motion region expands gradually

and the stability of the system decreases.

关键词

周期运动分岔混沌

Keywords

Periodic motionBifurcationChaos

references

LITVIN F L，ZHANG Y，WANG J C，et al.Design and geometry of face-gear drives［J］.Journal of Mechanical Design，1992，114（4）：642-647.

高雪强.非圆齿轮传动技术概述［J］.机械传动，2003，27（3）：5-8.

GAO Xueqiang.Summation of non-circular gear drive technology［J］.Journal of Mechanical Transmission，2003，27（3）：5-8.

吴序堂，王贵海.非圆齿轮及非匀速比传动［M］.北京：机械工业出版社，1997：39-42.

WU Xutang，WANG Guihai.Non-circular gear transmission and its application［M］.Beijing：China Machine Press，1997：39-42.

林超，侯玉杰，龚海，等.高阶变性椭圆锥齿轮传动模式设计与分析［J］.机械工程学报，2011，47（13）：131-139.

LIN Chao，HOU Yujie，GONG Hai，et al.Design and analysis of transmission mode for high-order deformed elliptic bevel gears［J］.Journal of Mechanical Engineering，2011，47（13）：131-139.

林超，侯玉杰，冉小虎，等.高阶椭圆锥齿轮的传动模型与干涉检查的运动仿真［J］.重庆大学学报，2010，33（10）：1-6.

LIN Chao，HOU Yujie，RAN Xiaohu，et al.Transmission model of higher-order elliptical bevel gearing and motion simulation for interference checking［J］.Journal of Chongqing University，2010，33（10）：1-6.

林超，龚海，侯玉杰，等.偏心-高阶椭圆锥齿轮副设计与传动特性分析［J］.农业机械学报，2011，42（11）：214-221.

LIN Chao，GONG Hai，HOU Yujie，et al.Design method of eccentric-high order elliptical bevel gear pair and analysis of its transmission characteristics［J］.Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery，2011，42（11）：214-221.

林超，龚海，侯玉杰，等.高阶椭圆锥齿轮齿形设计与加工［J］.中国机械工程，2012，23（3）：253-258.

LIN Chao，GONG Hai，HOU Yujie，et al.Tooth profile design and manufacture of higher-order elliptical bevel gears［J］.China Mechanical Engineering，2012，23（3）：253-258.

林超，聂玲，曾庆龙，等.椭圆锥齿轮的强度计算与分析［J］.重庆大学学报，2013，36（8）：9-14.

LIN Chao，NIE Ling，ZENG Qinglong，et al.Calculation and analysis of strength for elliptical bevel gear［J］.Journal of Chongqing University，2013，36（8）：9-14.

林超，侯玉杰，龚海，等.高阶椭圆锥齿轮泵的流量特性［J］.排灌机械工程学报，2011，29（5）：379-385.

LIN Chao，HOU Yujie，GONG Hai，et al.Flow characteristics of high-order ellipse bevel gear pump［J］.Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering，2011，29（5）：379-385.

林超，何春江，胡亚楠，等.端曲面齿轮复合传动齿面设计与滑移特性分析［J］.东北大学学报（自然科学版），2019，40（8）：1154-1159.

LIN Chao，HE Chunjiang，HU Ya'nan，et al.Tooth surface design and sliding characteristics analysis of compound motion curve-face gear pair［J］.Journal of Northeastern University （Natural Science），2019，40（8）：1154-1159.

林超，吴小勇，曾东.偏心端曲面齿轮副几何设计及分析［J］.北京理工大学学报，2017，37（3）：227-232.

LIN Chao，WU Xiaoyong，ZENG Dong.Geometry design and analysis of eccentric curved-face gear pair［J］.Transactions of Beijing Institute of Technology，2017，37（3）：227-232.

林超，蔡志钦，吴小勇，等.端曲面齿轮副的传动匹配模式［J］.机械工程学报，2018，54（5）：8-18.

LIN Chao，CAI Zhiqin，WU Xiaoyong，et al.Transmission mode for curve-face gear pair［J］.Journal of Mechanical Engineering，2018，54（5）：8-18.

蔡志钦.端曲面齿轮时变啮合传动设计及特性研究［D］.重庆：重庆大学，2017：63-70.

CAI Zhiqin.Study on the time-varying meshing design and characteristics analysis of curve-face gear drive［D］.Chongqing：Chongqing University，2017：63-70.

International Organization for Standardization. Calculation of load capacity of spur and helical gears－part 2：calculation of surface durability （pitting）：ISO 6336-2：1996［S］.Geneva，International Organization for Standardization，1996：1-28.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

含摩擦的风电齿轮传动系统非线性动力学分析

随机扰动下考虑搅油阻力的齿轮动力特性分析

刚度变化下直升机行星齿轮-转子系统非线性动力学

滚动轴承-转子系统有限元离散建模非线性动力学数值分析

两级行星轮系非线性动力学特性研究