[发明专利]一种考虑摩擦的摆线锥齿轮振动特性分析方法

摘要

本发明公开了一种考虑摩擦的摆线锥齿轮振动特性分析方法，属于齿轮非线性振动分析领域，该方法包括：（1）将摆线锥齿轮系统简化处理成为齿轮副的扭转振动系统模型；（2）在摆线锥齿轮副的扭转振动系统中引入摩擦因素，由Lagrange原理分别得到主、从动齿轮的扭转振动平衡方程；（3）将齿轮副的扭转振动平衡方程无量纲化，得到振动模型的无量纲化方程式；（4）根据摆线锥齿轮副振动模型的无量纲化方程式，研究和分析摩擦因子与摆线锥齿轮振动特性的规律。本发明方法不仅为锥齿轮传动系统的减振降噪提供理论支持，而且为制造高精度、高承载能力的摆线锥齿轮，提升摆线锥齿轮传动系统的传动精度、寿命及可靠性提供参考。

主权项

一种考虑摩擦的摆线锥齿轮振动特性分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：1）将摆线锥齿轮系统简化处理成为齿轮副的扭转振动系统模型；2）在摆线锥齿轮副的扭转振动系统模型中引入摩擦因素，由Lagrange原理分别得到主、从动齿轮的扭转振动平衡方程，平衡方程如下： I p θ ~ · · p + λ p C ~ ( t ~ ) [ λ p θ ~ · p - λ g θ ~ · g - e ~ · ( t ~ ) ] + λ p K ~ ( t ~ ) f ~ ( λ p θ ~ p - λ g θ ~ g - e ~ ( t ~ ) ) = T ~ p - T ~ f , p ( t ~ ) I g θ ~ · · g - λ g C ~ ( t ~ ) [ λ p θ ~ · p - λ g θ ~ · g - e ~ · ( t ~ ) ] - λ g K ~ ( t ~ ) f ~ ( λ p θ ~ p - λ g θ ~ g - e ~ ( t ~ ) ) = - T ~ g + T ~ f , g ( t ~ ) 其中，~为量纲符号;Ii(i＝p,g)为主、被动齿轮的转动惯量；λi(i＝p,g)为主、被动齿轮的齿轮方向旋转半径；θi(i＝p,g)为主、被动齿轮的角位移；Ti(i＝p,g)为主、被动齿轮上的扭矩；Tf,i(i＝p,g)为主、被动齿轮上的摩擦力矩；C(t)为齿轮副啮合阻尼；K(t)为齿轮副啮合刚度；f(·)为间隙函数；e(t)为齿轮副静态传递误差函数；3）将齿轮副的扭转振动平衡方程无量纲化，得到扭转振动系统模型的无量纲化形式；4）根据摆线锥齿轮副扭转振动系统模型的无量纲化方程式，研究和分析摩擦因子μ与摆线锥齿轮振动特性的规律。