齿轮传动系统的复模态分析

综合考虑齿轮传动系统阻尼对系统固有特性的影响,并对齿轮传动系统阻尼形式进行初步的探讨,采用比例阻尼的方式考虑阻尼对齿轮传动系统动力性能的影响,并运用复模态理论对齿轮传动系统的固有特性进行分析。     

齿轮传动转子系统弯扭耦合振动研究

为分析齿轮传动复杂轴系的振动问题,根据有限元法和拉格朗日法,考虑陀螺效应、油膜支承等因素,得到了转子-轴承系统的弯扭耦合振动模型;在此基础上,根据齿轮副运动过程中啮合刚度和啮合阻尼的变化,得到了齿轮副系统的弯扭耦合振动模型。然后,根据齿轮副的实际排列方式,引入方位角,使得转子模型与齿轮副模型坐标统一化,并将其耦合到一起,得到了更加接近实际的齿轮转子模型,并且计算了其临界转速和振型。研究结果表明,耦合后转子的临界转速低于单转子的临界转速,齿轮传动对转子轴系振动有着明显影响。     

裂纹故障对齿轮传动系统动力特性的影响

建立了正常与故障齿轮传动系统的动力学模型,并对其进行了动力学分析,研究了齿轮出现裂纹故障后齿轮啮合刚度的变化以及对整个齿轮传动系统动力特性的影响,通过对正常系统和故障系统动力特性的对比分析以及对正常和故障齿轮系统进行试验,表明理论分析的准确性和可靠性,这对齿轮机械系统的设计和对故障齿轮系统进行诊断有重要的价值,并对齿轮系统进行实时监测有着重要意义。     

四轮驱动车辆动力传动系统的扭振分析计算

在认真分析车辆动力传动系统共振的危害、发动机激励特点的基础上,针对一四轮驱动特种车辆动力传动系统,利用自主开发的的车辆动力传动系统扭振分析软件扭振TVSIM建立了扭振分析模型,完成了固有频率、固有振型的计算.进一步分析研究表明,该车虽然在某些频段可能存在扭转共振,但如果对操作进行一定程度的限制,完全能够保证动力传动系统的正常运行.     

机器人关节裂纹传动系统机电耦合动态特性研究

服务机器人关节采用驱控一体化集成设计,并且传动系统采用小模数变位齿轮。关节频繁运动容易导致齿轮传动系统产生裂纹,裂纹引起刚度变化从而影响整个系统的动态特性。根据变位齿廓建立变位齿轮裂纹刚度计算模型,分别研究变位系数、多种裂纹形式对时变啮合刚度的影响;其次利用集中参数法构建了机器人关节机电耦合平移—扭转动力学模型,并将驱动电机的电磁特性、齿侧间隙等因素考虑入方程中;最后通过统计学分析裂纹对传动系统的影响。研究结果表明：正变位使刚度增大,负变位反之;双侧裂纹对刚度的影响明显大于单侧;随着裂纹加深,时变啮合刚度加速降低;随着传动系统级数的增加,裂纹对传动系统的影响逐渐减弱。研究结果为变位齿轮传动系统裂纹故障诊断提供理论基础。     

履带车辆动力传动系统扭振的时域仿真研究

对某型履带车辆的动力传动系统扭振进行了仿真建模。针对动力传动系统中具有非线性特征的液力变矩器和盖斯林格联轴器等部件，建立了相应的非线性时域仿真模型，同时建立了发动机激励模型。将系统仿真得到的时域结果进行分析，并与实验数据进行了验证比较，仿真结果与实验数据较吻合。     

轧钢机主传动系统的复模态分析

利用集中质量建模法建立轧钢机主传动系统扭转振动的力学模型;在考虑阻尼的情况下建立了有阻尼振动的微分方程组。将主传动系统的复模态分析转化为求解非线性广义特征值的问题,在MATLAB中进行了求解;并分析了复模态分量因子分别为复数和实数时,系统各点振动形式的差别。进而利用系统的复模态,将系统在复模态空间进行解耦,获得了解耦的振动方程组,为主传动系统的扭振响应分析提供了基础。     

功率四分支齿轮传动系统的弯扭耦合振动固有特性研究

在轴承-转子系统动力学理论的基础上,考虑齿轮啮合效应和转子弯扭耦合效应,建立了功率四分支齿轮传动系统振动方程,求解自由振动的特征方程,获得了该系统耦合状态下的前14阶固有频率和振型,以及非耦合状态下前8阶固有特性。得出如下结论:1)系统结构的对称性导致部分转子的模态对称;2)系统的模态类型主要表现为两类形态:一类以某一转子振动为主,其他转子的振幅很小;另一类表现为复杂的多转子弯扭耦合振动;3)转子间的弯扭耦合对系统的固有频率和模态产生了很大的影响,在进行功率四分支齿轮传动系统的振动特性研究时,必须同时考虑转子弯扭耦合效应的共同作用。     

功率四分支齿轮传动系统的弯扭耦合振动固有特性研究

在轴承-转子系统动力学理论的基础上,考虑齿轮啮合效应和转子弯扭耦合效应,建立了功率四分支齿轮传动系统振动方程,求解自由振动的特征方程,获得了该系统耦合状态下的前14阶固有频率和振型,以及非耦合状态下前8阶固有特性。得出如下结论:1)系统结构的对称性导致部分转子的模态对称;2)系统的模态类型主要表现为两类形态:一类以某一转子振动为主,其他转子的振幅很小;另一类表现为复杂的多转子弯扭耦合振动;3)转子间的弯扭耦合对系统的固有频率和模态产生了很大的影响,在进行功率四分支齿轮传动系统的振动特性研究时,必须同时考虑转子弯扭耦合效应的共同作用。     

坦克车辆动力传动系统的发展

火力、机动性和防护性是坦克车辆的三大基本性能,也是评价坦克装甲车辆总体性能好坏的主要依据.就其机动性方面进行探讨,通过对国内外坦克动力传动系统的发展回顾,对其未来的发展方向做出预测.     

车辆动力传动系通用扭振模型的研究

建立了车辆动力传动系的通用力学模型和数学模型，利用Matlab强大的矩阵计算功能和GUI函数编制了计算系统固有特性的软件，可对车辆动力传动系多自由度无分支轴系和分支轴系扭振模型进行计算，以某重型车辆动力传动系为算例进行了扭振计算，结果表明程序稳定、高效。     

单级齿轮副弯扭耦合非线性振动特性研究

以直齿轮副为研究对象,建立了包含时变啮合刚度、综合误差、齿侧间隙和输入转矩等因素的6自由度弯扭耦合非线性振动模型。结合分岔图和庞加莱映射图,研究了齿侧间隙、输入转矩以及二者耦合作用和主、从动轮轴承支撑刚度对系统振动特性的影响。研究表明,输入转矩一定时,随着齿侧间隙不断增大,系统通过分岔和激变从单周期响应过渡到混沌;齿侧间隙一定时,随着输入转矩不断增大,系统通过倒分岔和激变从混沌过渡到单周期响应;当输入转矩较大时,齿侧间隙对系统响应影响很小;支撑刚度较大系统响应稳定,并且从动轮轴承支撑刚度对系统振动特性影响较大。     

不同路面工况下的整车振动模态能量分析

对七自由度整车振动模型进行研究,并搭建了包含随机平直路、斜坡路、连续减速带三种路面特征的多工况路面模型。利用车辆振动模态分析理论,对不同工况下的整车振动模态能量进行分析,得到三种工况下的模态能量比及模态能量比变化率。通过MATLAB/simulink仿真分析可知,各阶模态能量比及其变化率的数值在三种路面下分布在不同的数值段,若将模态能量比与模态能量比变化率相结合能够实现对不同路面工况的区分。仿真分析结果可以为汽车行驶路面特征识别研究奠定基础。     

车辆并联多维减振座椅的模态分析

车辆座椅的振动是典型的多维振动。现有一种新型车辆并联减振座椅,能够提供3个自由度的减振形式。对该车辆减振座椅的主体并联机构建立动力学方程,进行了模态分析,确定了座椅系统合理的弹性系数及阻尼系数,然后用MATLAB软件绘制出车辆减振座椅的振动曲线,同时用ADAMS软件进行减振座椅的仿真分析,验证了理论分析的正确性及该车辆座椅有较好的减振性能。     

基于刚柔混合模型的动力传动系振动特性分析

针对某前置后驱微型车存在的急加速工况下振动噪声问题,建立了该车型动力传动系ADAMS多体动力学模型,详细介绍了基于ABAQUS有限元软件建立柔性体中性文件的过程,对动力传动系进行了无阻尼自由振动模态分析;基于建立的急加速工况下的发动机激励模型,对动力传动系进行了强迫振动仿真,分析了部分参数变化对振动的影响,为动力传动系统振动的进一步研究奠定了基础。     

改性谐波传动系统弯扭耦合振动建模与分岔特性

建立改性谐波传动系统等效物理模型,将改性谐波传动系统中扭转刚度、阻尼、齿侧间隙以及传动误差等非线性因素等效为上述物理模型啮合产生的非线性因素,并推导出改性谐波传动系统弯扭耦合振动方程.采用数值积分方法求解系统非线性振动方程并研究谐波传动系统的运动状态随转速、齿侧间隙与传动误差幅值变化的分岔特性,通过试验验证模型及理论分析的正确性.结果表明,随着转速的增大,系统由鞍结分岔进入混沌状态,最终由倍周期逆分岔转变为稳定的周期一运动;随着齿侧间隙的增大,系统由鞍结分岔进入混沌,之后进入短暂的周期三运动后完全变为混沌状态;而随着传动误差幅值的增大,系统由倍周期分岔进入混沌.相对阻尼比以及静态载荷对系统的稳定性都有较大的影响,相对阻尼比和静态载荷的增大均会使得系统混沌分岔现象减弱.研究结果可对提高改性谐波传动系统稳定性、减震降噪以及延长系统寿命提供理论参考.     

纯电动汽车减速器振动特性的模态分析

以某微型纯电动汽车减速器为研究对象,在有限元软件ABAQUS中建立了减速器总成的有限元模型,并对其进行了自由模态分析;同时采用LMS Test.Lab对该减速器进行试验模态研究,运用Poly MAX法辨识减速器总成的各阶模态参数,然后对有限元模态计算和试验模态得到的减速器频率和振型的相关性进行评价,结果表明两者吻合性较好。在模态分析的基础上,分析减速器总成固有频率和齿轮啮合频率,发现在某一车速时,减速器总成第一阶模态频率极有可能与齿轮啮合频率相等,会引起系统共振,需采取有效措施避免共振发生。     

试验台齿轮箱系统耦合振动有限元模态分析

在Solidworks软件中建立齿轮箱系统的三维实体模型。综合考虑轴、齿轮、轴承、箱体等多种振动的影响,运用ANSYS有限元分析软件对整个齿轮箱系统进行耦合振动有限元模态分析,计算系统的固有频率、振型,为后继齿轮箱系统动态响应分析提供理论依据,并为齿轮箱系统故障诊断提供理论支持。     

基于弯扭轴综合振动混合模型的汽车传动系复模态分析及仿真研究

基于系统动力学与结构动力学相结合的建模思想,介绍汽车传动系扭转、弯曲、轴向综合振动混合模型的建模特点,并从轴类部件的结构动力学建模、斜齿轮副、轴承和轴系附属质量(惯量)的系统动力学建模和基于坐标变换的部件间联接三个方面,对汽车传动系扭转、弯曲、轴向综合振动混合模型的建模方法进行探讨,在该模型的基础上对传动系进行复模态分析,发现混合模型计算的前4阶模态的主要振动形式为扭振,且与系统动力学分支扭振模型计算的前4阶结果相差不大,从第5阶模态之后都是两种或三种振动形式的耦合;以起步颤振为对象进行仿真研究,发现传动系混合模型的仿真结果较分支扭振模型在颤振程度上稍有增强且特征频率近似相等,说明弯曲和轴向振动对起步颤振现象影响不大。     

模态选择方法及其在复杂结构振动分析中的应用

为避免复杂结构动态分析中自由度数目多、求解困难的问题,运用模态分析方法求得结构的特征频率和振型,以结构各阶模态的DC增益作为模态价值的判定准则,对结构模态进行截断,实现模型降阶。利用缩减后的模态信息,建立起保持原系统主要特性的低阶状态空间模型。以某一型号塔吊为例,验证了以DC增益作为模态截断判据的有效性,为复杂结构的动态特性分析提供了一种可行的方法。