滚动轴承支承圆锥齿轮啮合转子系统动力学研究

摘要

本文以滚动轴承支承的圆锥齿轮啮合转子系统为对象,讨论该系统的动态特性、在系统存在多种激励的情况下不同啮合刚度及不同支承刚度下的稳态响应。
　　主要分析了滚动轴承支承下的圆锥齿轮啮合转子系统中主要机构的结构和工作原理,考虑了圆锥齿轮啮合刚度及滚动轴承支承刚度对系统动态特性的影响,建立了含有齿轮啮合刚度的系统纵向、弯曲及扭转三个方向上的耦合动力学模型,利用拉格朗日方程推导出系统的运动方程之后,对系统的纵弯扭耦合模型进行了动力学分析,讨论了系统的临界转速和模态,并重点研究了不同激励对系统稳态响应的影响,对不同支承刚度和啮合刚度下两个锥齿轮上稳态响应的影响进行了比较。主要结论如下:
　　(1)圆锥齿轮转子系统具有纵弯扭耦合运动特性,齿轮的啮合刚度是圆锥齿轮啮合转子系统之间主要约束关系的基础,是系统产生纵弯扭耦合运动的根源,啮合刚度的引入使得圆锥齿轮转子系统的模型更加合理;
　　(2)圆锥齿轮啮合转子系统的模态中弯曲和扭转之间的耦合是主要的,纵向振动成分很少,且系统的纵弯扭耦合特性使得各方向振型互相影响。齿轮啮合刚度和滚动轴承支承刚度对系统高阶临界转速影响显著;
　　(3)圆锥齿轮啮合转子系统稳态响应以弯曲振动为主,耦合效应下任意激励都会使系统产生各个方向上的响应。齿轮啮合刚度和滚动轴承支承刚度的变化对系统稳态响应影响重大,通过改变啮合刚度及支承刚度可以改变系统的振动幅度。

目录

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英文摘要

目录

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要工作

2 圆锥齿轮啮合转子系统动力学模型

2.1前言

2.2 圆锥齿轮啮合结构及其广义位移协调关系

2.3 圆锥齿轮啮合转子系统动力学模型

2.4 小结

3 圆锥齿轮及滚动轴承的变形和刚度

3.1 前言

3.2 圆锥齿轮仿真建模及啮合刚度

3.3滚动轴承的载荷分布及变形

3.4小结

4 圆锥齿轮啮合转子系统的动态特性

4.1前言

4.2 圆锥齿轮啮合转子系统纵弯扭耦合动力学分析

4.3啮合刚度对系统临界转速的影响

4.4支承刚度对系统临界转速的影响

4.5小结

5圆锥齿轮啮合转子系统的稳态响应

5.1前言

5.2 转子系统的稳态响应

5.3啮合刚度和支承刚度对系统稳态响应的影响

5.5 小结

6 结论及展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献