齿轮传动系统若干动力学问题研究

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1、＇．．雙哲博±学位论文ＤＯＣＴＯ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ－？ｒ嘲论文题目齿轮传动系统若干动力学问题研究ｍＭ作者于印蠢学院減工程与自动化学院专业机械没计及理论指导教师袁卷群教授＂匡／氧＾｜分类号密级ＵＤＣ学位论文曲轮传动系统若干动力学问题研巧作者姓名：于印蠢指导教师：袁惠群教授东北大学机械工程与自动化学院申请学位级别：博±学科类别：工学学科专业名称：机械设计及理论论文提交日期２０１５年５月论文答辩日期：２０１５年６月：

2、答辩委员会主席：学位授予日期：年月评阅人：东北大学２０１５年６月ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＭａｃｈｉｎｅＤｅｓｉｎａｎｄＭｅｔｈｏｄｇＳｔｕｄｙｏ凸ｓｏｍｅｒｏｂｌｅｍｓｏｆｄｙｎａｍｉｃｓａｂｏｕｔｐｅａｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓｓｆ：ｅｍｇｙＢｙＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ；ＹｉｎｘｉｎＹｕＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪｕｎｅ．２０１５独创性声明本人声明所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加Ｗ标注和致谢的

3、地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果一，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢＇窗、〇学位论文作者签名：曰期；学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后；半年

4、□一年一□两□年半学位论文作者签名－：导师签名：签字曰期：签字曰期：２仆，－Ｉ－东北大学博壬学位论文摘要诸轮传动系统若干动力学间题研究摘要齿轮传动系统是机械中最常用的传动形式之一，由于其恒功率传动的特点，具有其它传动形式不可替代的优势。目前，齿轮系统正朝着高速、重载、轻型、高精度和自动化方向发展，这就对其动态性能提出了更高的要求。齿轮系统动力学、减振和降噪及其一优化已成为当前科技界研究的非常活跃的前沿课题之。汽车变速器、风机增速箱及附件机匯等均是Ｗ它们的内部齿轮传动系统为主要结构的动

5、力转换和传递机构，由于其功能和应用背景的需要存在的减振降噪，重载下的均载和冲击强度及结构优化等动力学问题均是齿轮传动系统的典型共性问题，本文的研究就、是Ｗ某型汽车变速器某发动机附件机厘及１．５ＭＷ风机增速箱行星传动系统为对象，综合运用机械振动、有限元理论和分析方法、多体动力学方法、智能优化算法、集中参数方法、边界元噪声分析方法、模态综合法等，对变速器、机匯传动系统、风机增速箱行星轮系统的直齿和斜齿轮稱合传动系统的动力学特性、内部激励、修形减振优化、振动噪声和动态冲击强度及结构优化等问题进行了深入研究，该研究对了解齿

6、轮系统的结构型式一、几何参数及加工方法等对齿轮传动系统动态性能的影响具有定价值，从而指导高质量齿轮系统的设汁和制造，同时对齿轮传动系统的减振及噪声控制提供了有力的理论基础。具体而言：，本文完成的工作如下（１）研究了高速多载荷的弹性支撑锥齿轮轴系的动力学特性和行波共振特性；建立的轴系动力学模型考虑了多个齿轮副晒合的稱合作用及轴承弹性支撑，分析了不同支撑刚度下的临界转速分布和共振响应点的分布，利用应变能密度分布法分析了不同行波共振振形对锥齿轮轴系的危害程度。（２）基于静态接触方法，获得时变喃合刚度，并结齿面

7、误差和哦合冲击激励合成了齿轮晒合激励提出利用弹性齿轮－－－；轴轴承的刚柔锅合动力学模型和基于显式动力学的动态接触方法对斜齿轮轴系内部喃合激励进行研究，对比分析齿轮副中也距变化和弹性－齿轮－－－轴轴承对内部晒合激励的影响，弹性巧轮轴轴承导致晒合激励的频率成分增加，且频率成分在嗤合频率及其倍频一、分频和转频周围成梳状分布的结论与试验结论致。３提出基于显式动力学和多体动力学方法及遗传算法的直齿和斜齿轮优化修形方（）－－ＩＩ东北大学博击学位论文摘要法－－。利用多体动力学方法获取齿轮副轴系由于齿轮轴轴承变形引起的齿

8、轮副喃合误差，考虑齿轮副晒合误差，建立齿轮副修形有限元模型，并利用显式动力学方法求解，Ｗ齿面最大应力为判别依据，利用遗传算对修形参数进行优化。此修形方法更加符合工程实际，修形参数取