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不同重合度下系统参数对人字齿传动非线性动态特性的影响
Influence of System Parameters on Nonlinear Dynamic Characteristics of the Herringbone Gear Transmission Under Different Coincidence Degrees
- 机械传动 2024年48卷第1期 页码：1-7
- 作者机构：
1.中国船舶集团有限公司第七〇三研究所， 黑龙江 哈尔滨 150078
2.西北工业大学 机电学院， 陕西 西安 710072
- 作者简介：
王冀（1973— ），男，黑龙江哈尔滨人，本科，研究员；主要研究方向为船舶动力；cabbagewj@163.com。
李志宾（1991— ），男，河北石家庄人，博士，博士研究生；主要研究方向为机械传动系统动力学；2677983044@qq.com。
- 基金信息：
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2024.01.001
中图分类号：纸质出版日期：2024-01-15，
收稿日期：2022-10-28，
- 稿件说明：
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王冀,李志宾,王三民等.不同重合度下系统参数对人字齿传动非线性动态特性的影响[J].机械传动,2024,48(01):1-7.
Wang Ji,Li Zhibin,Wang Sanmin,et al.Influence of System Parameters on Nonlinear Dynamic Characteristics of the Herringbone Gear Transmission Under Different Coincidence Degrees[J].Journal of Mechanical Transmission,2024,48(01):1-7.
王冀,李志宾,王三民等.不同重合度下系统参数对人字齿传动非线性动态特性的影响[J].机械传动,2024,48(01):1-7. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.01.001.
Wang Ji,Li Zhibin,Wang Sanmin,et al.Influence of System Parameters on Nonlinear Dynamic Characteristics of the Herringbone Gear Transmission Under Different Coincidence Degrees[J].Journal of Mechanical Transmission,2024,48(01):1-7. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2024.01.001.
摘要
重合度是反映齿轮副同时参与啮合轮齿对数多少的重要参数。合理选择适当的重合度可以改善传动承载能力并保证传动平稳性，从而提高齿轮传动系统的性能和可靠性。而分析不同重合度下系统参数对系统振动特性的影响，对优化传动系统性能、提高工作效率和降低故障风险具有重要意义。本文将轮齿啮合性能和动态特性相结合，首先，确定人字齿轮系统刚度激励和啮合冲击激励，采用集中参数法建立复杂激励源下的人字齿轮副弯-扭-轴耦合非线性动力学模型；然后，对非线性动力学方程进行消除刚体位移和无量纲化处理；最后，研究了不同重合度下系统参数对系统动态特性的影响。研究表明，当重合度由2.72变为3.08时，齿轮副综合相对振动加速度均方根值均降低达40%左右。可见，增大齿轮副重合度能提高系统的稳定性。此外，随着系统参数变化，增大齿轮重合度能消除系统存在的跳跃现象，并降低跳跃和共振峰的幅值。
Abstract
The coincidence degree is an important parameter to reflect the number of meshing teeth of gear pairs at the same time. The appropriate coincidence degree of reasonable selection can improve transmission bearing capacity and ensure transmission stability
thereby improving the performance and reliability of the gear transmission system. The analysis of the influence of system parameters on system vibration characteristics under different coincidence degrees is of great significance for optimizing the transmission system performance
improving work efficiency and reducing fault risk. Combining meshing performance and dynamic characteristics of gear teeth
firstly
stiffness excitation and meshing impact excitation of the herringbone gear system are determined
and the lumped parameter method is used to establish the nonlinear dynamic model of the bending-torsion-shaft coupling of herringbone gear pairs under complex excitation source. Then
the nonlinear dynamic equations are subject to elimination of rigid body displacement and dimensionless treatment. Finally
the influence of system parameters on system dynamic characteristics under different coincidence degrees is studied. The research shows that when the coincidence degree changes from 2.72 to 3.08
the root mean square (RMS) value of comprehensive relative vibration acceleration of the gear pair is reduced by about 40%
which shows that increasing the coincidence degree can improve the stability of the gear system. In addition
with the change of system parameters
increasing coincidence degree can eliminate the jump phenomenon in the system and reduce the amplitude of jump and resonance peak.
关键词
重合度系统参数人字齿轮非线性动态特性
Keywords
Coincidence degreeSystem parameterHerringbone gearNonlinearDynamic characteristic
references
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