机械毕业论文译文.doc

对瞬态状态下齿轮动态行为的研究 文章信息： ??????关键词：非周期??动态行为??直齿轮??数值分析??直齿轮??瞬态 摘????要：??? ??????这篇文章中将对单级直齿轮减速器在瞬间状态下的动态行为进行研究，探究单级直齿轮在不同转速下的动态响应。 ??????首先，除了由于不同的输入转速而引起波动的啮合刚度给予了齿轮激励之外，电机扭矩和负载的波动也会引起齿轮激励。因此，动态响应的计算应用了分析法之后，对直齿轮进行了一个参数的研究，第一次由电动机提供动力，第二次由四缸四冲程柴油机提供动力，动态响应用以证实瞬态状态对齿轮装置行为的巨大影响，特别是在发动机在非周期情形下。 目录： 一：简介 ??????二：单级直齿轮减速模型 ????????????????电动机模型 ????????????????内燃机模型 ??????三：数值分析???????? ????????????????齿轮减速器由电动机驱动 ????????????????齿轮减速器由四缸四冲程直线型柴油机驱动 ?????四：简介 齿轮减速器经常被用于从一个转动的动力源向一个连接的装置提供速度和扭矩，对于一个齿轮装置有内源激励和外源激励，内源激励是由随时间而变化的啮合刚度引起的，许多学者【】认为这种波动是这个系统激励源的主要部分，同时也是可观察的噪声和振动现象的根源。【】和【】把变化的啮合刚度这一概念引入到直齿轮系统的动态模型中，用以研究它所能反应出存在的缺陷在光谱分析中，利用了幅频解调器和频率分析装置用以观察。进行了一个二级减速箱中反馈对动态响应影响的研究。他总结到齿轮间隙出现在瞬态变化中，并随着振动水平的提高而增加。 ?????????外源激励的来源主要包括由于电动机在瞬态而出现的输入速度和扭矩，负载状态的变化同样可以被认为是一个巨大的外源激励因素，但是，似乎输入的转度对直齿轮的动态行为的影响只有偶尔才会观察到。设想出一种模型来研究在瞬态反馈的影响，齿轮齿形的影响，以及轴和齿轮之间的轴承衬套的位置对齿轮系统动态行为的影响。同样的做过由电动机提供动力来启动齿轮系统方面的调查。 ?????????研究了随时间变化的负载情形对二级减速器以及星型减速器动态行为的影响 他发现当载荷增加时，分布式缺陷的存在产生一种上升趋势的振动。Bartelmus和Zimroz设想了一种新的方法来检测在随时间变化的负载情况下的星型减速箱，并指出有两种主要的低频产生并影响了振动信号的调制，例如变化的载荷和转动载体。 这篇文章由四部分组成，简介放在第一部分第二部分主要集中讲解齿轮装置的外源激励，事实上，这部分研究了电动机在不同转速和波动的扭矩情况下，对一个单级齿轮系统的动态行为的影响；第三部分运用了基于纽马克积分法的数值分析方法，用以研究在不同动力条件下直齿轮系统的动态行为第一阶段，使用电动机作为动力，第二阶段，使用四缸四冲程直线型柴油机作为动力；在第四部分给出了结论。 单级减速器模型?? 图1展示了一个有着八个自由度的单级减速器模型，它主要分为两个模块，第一个模块包括驱动电机和与轴相连的小齿轮，这个部分由轴承支撑着。第二个模块包括大齿轮和与轴相连的载荷，它被第二个轴承支撑着。小齿轮有Z1个齿，转动惯量为J11，大齿轮有Z2个齿，转动惯量为J22，一个大小为Cm的驱动扭矩和一个大小为Cr的载荷加载到减速器上。齿轮的啮合刚度为Ke(t)，这里以直线型弹簧作为模型，作用在齿轮啮合线的运动轨迹上。??? 沿着运动线方向上的位移的表达式为：（1） Xi和是转化到模块i(i=1，2)的位移值，是在模块i(i=1，2)中第j部分的角位移，是压力角，小齿轮和大齿轮的基圆半径分别以和表示。让小齿轮的转速为N1转每分，则每秒钟的啮合时间间隔定义为 (2) 考虑到拉格朗日体系，被采用系统的运动微分方程可以表达为这里的q是自由度矢量，它的表达式为： (4) M代表质量矩阵，由以下表达式给出：这里的表示模块i(i=1，2)的质量。?K(t)包括轴承刚度，i(i=1，2)，轴的扭转刚度为，随时间变化的齿轮啮合刚度为K(t)，它可以表达为：(i=1，2)在表一中给出。 随时间变化的齿轮啮合刚度由一个方波作为模型，由于重合度小于2，因此最大刚度值对应于两对齿相啮合的情形，最小值对应于一对齿相啮合的情形。K(t)可以分为平均刚度矩阵和一个随时间变化的矩阵两项。是比例阻尼矩阵，表达式为 (8) 是外部加载的扭矩矢量，它可以写作： （9）这里在接下来的两个部分中，电动机和内燃机的扭矩将被定义和建模。2.1电动机模型 运用动能定理并忽略能量损耗的情况下，电动机的转速可以同它的转矩和负载转矩相联系，表达式为：）这里的J是转动部分的等效转动惯量。 方程(11)的第二部分通常称作加速转矩。但是