随机参数下齿轮传动系统的响应分析与模拟

摘要

本文基于齿轮啮合原理及随机振动理论，在不考虑齿面摩擦的情况下，采用集中质量法，建立直齿圆柱齿轮传动系统四个自由度的简化模型，在该模型中，由于参数的随机扰动和随机激励的存在，使得确定性的系统变为随机系统，针对系统中随机参数作用的具体特点，建立新的齿轮系统非线性模型，研究随机参数下齿轮传动系统的响应和随机外激励下系统的响应，并结合MATLAB软件对齿轮传动系统的响应进行仿真分析。本文的主要内容有:
　　1.采用集中质量法和牛顿第二定理，分别建立齿轮传动系统的确定性模型和随机参数下齿轮传动系统随机模型，并对系统中的参数作进一步分析。
　　2.利用虚拟激励法，推导出含随机参数齿轮传动系统响应的方差和期望以及加速度响应的功率谱密度函数，并对系统的刚度、阻尼变动时，系统加速度响应功率谱密度函数作仿真分析，应用精细积分法研究参数扰动对系统响应均方值的影响。
　　3.分别研究随机参数（齿轮啮合刚度、阻尼）激励下，确定性齿轮传动系统和随机系统的响应分析和模拟。
　　4.针对齿轮传动过程中所存在的随机外激励，研究外激励频率和激励幅值随机扰动时齿轮传动系统的响应分析和模拟。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 引言

1．2 齿轮传动系统的研究历史和研究现状

1．3 本文选题的目的、意义及其目前在该领域存在的问题

1．4 本文的内容安排

2 齿轮传动系统模型的建立与分析

2．1 齿轮传动系统确定性模型的建立

2．2 齿轮传动系统随机模型的建立与分析

2．3 随机系统响应的期望和相关矩阵计算

2．3．1 随机振动的虚拟激励法

2．3．2 随机系统响应的相关矩阵计算

2．3．3 随机系统响应的精细积分法求解

2．4 本章小结

3 随机参数激励下齿轮传动系统的响应分析与模拟

3．1 齿轮传动系统的时变啮合刚度激励

3．2 刚度激励下齿轮随机系统的响应分析与模拟

3．3 阻尼下齿轮随机系统的响应分析与模拟

3．4 本章小结

4 随机外激励下随机参数齿轮传动系统的响应分析与模拟

4．1 随机系统在谐波激励下的响应分析

4．2 随机外激励下随机参数齿轮系统的响应分析与模拟

4．2．1 随机外激励频率对齿轮随机系统的影响

4．2．2 随机外激励幅值对齿轮随机系统的影响

4．3 本章小结

5 总结与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间的研究成果