多级齿轮传动转子系统的模态缩减与振动特性分析 被引量：6

1

作者 韩健明 杨翼 +2 位作者 马清雅 王滋华 戴义平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期43-50,共8页

提出了一种适用于多级齿轮传动转子系统的模态缩减法,以某透平驱动水泵系统为研究对象,采用有限元法建立了系统的动力学模型,并利用模态缩减法减少了系统自由度。在此基础上研究了系统的固有特性、不平衡量与静态传递误差引起的稳态响... 提出了一种适用于多级齿轮传动转子系统的模态缩减法,以某透平驱动水泵系统为研究对象,采用有限元法建立了系统的动力学模型,并利用模态缩减法减少了系统自由度。在此基础上研究了系统的固有特性、不平衡量与静态传递误差引起的稳态响应、启动状态下的瞬态响应以及稳定运转下突加不平衡时的瞬态响应。结果表明,在计算系统的固有频率和稳态响应时,缩减后的模型相比于原模型依然具有较高的精度。静态传递误差激励在低转速范围内即可激发系统的高阶模态,为保证计算精度,在计算静态传递误差激励引起的响应时应保留一定数量的自由度。在计算瞬态响应时,缩减后的自由度模型相比完整模型节省计算时间超过90%,且偏差很小。综上所述,提出的模态缩减法在保证计算准确性的同时大大缩减了计算时间,为多级齿轮传动转子系统动力学特性的准确预测和分析提供了高效可靠的方法。 展开更多

关键词 多级齿轮传动转子系统 模态缩减法 固有特性 动力学响应

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多级齿轮传动系统的布局方案设计 被引量：8

2

作者 韩泽光 郑夕健 费烨 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2005年第6期766-769,共4页

目的解决多级齿轮传动系统布局方案设计阶段多级传动系统的空间布局设计问题.方法建立传动系统的空间布局设计模型,推导出空间位置、几何和强度等约束的设计通式,确定各级传动比的设计规范,利用NSGA-Ⅱ和Matlab工具完成空间布局优化设计... 目的解决多级齿轮传动系统布局方案设计阶段多级传动系统的空间布局设计问题.方法建立传动系统的空间布局设计模型,推导出空间位置、几何和强度等约束的设计通式,确定各级传动比的设计规范,利用NSGA-Ⅱ和Matlab工具完成空间布局优化设计.结果获得了传动系统空间布局设计的数学模型和最优布局方案.结论实现了运动方案设计与结构方案设计的融合.用运动方案设计与结构方案设计过程的反复交替来说明设计的耦合性,并在解决这一问题方面作了尝试.实例验证该方法获得的结果能够有效支持工程实际,解决多级传动系统空间布局方面的问题. 展开更多

关键词 方案设计 布局设计 传动系统 多级齿轮

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齿轮传动转子系统动力学特性的动态子结构法 被引量：2

3

作者 吴青凤 王一军 +1 位作者 游思坤 李爱社 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第5期31-34,共4页

以某齿轮传动转子系统为研究对象,采用动态子结构法对其进行了动力学建模,对系统划分后的各子结构应用有限元法分别进行动力学分析。数值分析结果表明,耦合转子系统的临界转速包括与单转子非常接近的临界转速和耦合形成的新临界转速,而... 以某齿轮传动转子系统为研究对象,采用动态子结构法对其进行了动力学建模,对系统划分后的各子结构应用有限元法分别进行动力学分析。数值分析结果表明,耦合转子系统的临界转速包括与单转子非常接近的临界转速和耦合形成的新临界转速,而模态除了单转子模态和以某一单转子为主的耦合模态外,还派生出新的耦合模态。算例结果还说明动态子结构法和有限元法相结合提高了计算效率,计算结果精度也较高,尤其适用于复杂结构的前几阶振动模态分析。 展开更多

关键词 动态子结构法 有限元法 齿轮传动 转子系统 临界转速

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多平行轴齿轮传动转子系统临界转速的计算 被引量：2

4

作者 吴青凤 李继成 李明 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2006年第1期108-111,共4页

采用固定界面模态综合法对多平行轴齿轮传动转子系统临界转速的计算进行了分析,并应用MATLAB对分析过程进行了编程,结果表明使用MATLAB程序提高了计算效率。最后以某具体多平行轴齿轮传动转子系统—发电机设备为例,求出了系统前四阶临... 采用固定界面模态综合法对多平行轴齿轮传动转子系统临界转速的计算进行了分析,并应用MATLAB对分析过程进行了编程,结果表明使用MATLAB程序提高了计算效率。最后以某具体多平行轴齿轮传动转子系统—发电机设备为例,求出了系统前四阶临界转速,讨论了系统主要结构参数对临界转速的影响。 展开更多

关键词 固定界面 多平行轴齿轮传动转子系统 MATLAB 临界转速

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齿轮转子-轴承传动系统的周期运动稳定性与分岔

5

作者 杨小刚 《拖拉机与农用运输车》 北大核心 2007年第2期68-70,共3页

建立了一个单级齿轮转子-轴承传动系统动力学模型,获得系统受到外部谐波激励时系统的周期响应,推导出系统n-1周期运动的四维Poincaré映射。利用Poincaré映射方法和数值仿真,对系统的稳定性与分岔进行分析,分析了系统n-1周期... 建立了一个单级齿轮转子-轴承传动系统动力学模型,获得系统受到外部谐波激励时系统的周期响应,推导出系统n-1周期运动的四维Poincaré映射。利用Poincaré映射方法和数值仿真,对系统的稳定性与分岔进行分析,分析了系统n-1周期运动的Hopf分岔、周期倍化分岔及强共振情况下的亚谐分岔。研究了当分岔参数变化时碰撞振动系统由概周期碰撞运动向混沌运动的演化过程。通过对齿轮转子-轴承传动系统分岔与稳定性的研究,为工业实际中齿轮传动系统的优化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 齿轮转子轴承传动系统 POINCARÉ映射 稳定性 分岔

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机电复合传动高线速转子-行星齿轮系统耦合振动特性 被引量：4

6

作者 曾根 马长军 +2 位作者 庞大千 李同辉 张楠 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期156-164,共9页

机电复合传动系统作为未来传动形式的主要发展方向,有着传递功率大,运转速度高等特点。在运行过程中转子自身由于高转速所带来的振动会与行星齿轮啮合时产生的振动相互影响,从而形成转子-行星齿轮系统耦合振动过程。建立了机电复合传动... 机电复合传动系统作为未来传动形式的主要发展方向,有着传递功率大,运转速度高等特点。在运行过程中转子自身由于高转速所带来的振动会与行星齿轮啮合时产生的振动相互影响,从而形成转子-行星齿轮系统耦合振动过程。建立了机电复合传动转子-行星齿轮系统耦合振动动力学模型,分析了不同转速下转子-行星齿轮系统振动特性,开展了转子-行星齿轮系统模态分析并将模态分析结果与振动特性进行了对比,通过研究转子-行星齿轮系统的振动特性,揭示了系统振动随转速升高而增大,在经过一定转速区间时振动会维持在一定水平内,随着转速继续升高,系统振动又将逐渐增大。通过研究得到了齿轮系统与驱动电机转子耦合作用下的振动特性,为机电复合传动系统高速化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 机电复合传动系统 转子-行星齿轮系统 耦合振动特性 模型分析

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柔性齿轮-柔性转子-滑动轴承系统动特性分析 被引量：6

7

作者 冯海生 王黎钦 +2 位作者 郑德志 赵小力 戴光昊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期384-388,403,共6页

为分析柔性齿轮对齿轮传动系统动特性的影响,建立考虑时变啮合刚度、非线性摩擦力的柔性齿轮-柔性转子-滑动轴承的柔性多体动力学模型。研究表明:相对于刚性体模型,考虑柔性齿轮和柔性转子的齿轮系统模型更加适合大变形的轻薄化齿轮系... 为分析柔性齿轮对齿轮传动系统动特性的影响,建立考虑时变啮合刚度、非线性摩擦力的柔性齿轮-柔性转子-滑动轴承的柔性多体动力学模型。研究表明:相对于刚性体模型,考虑柔性齿轮和柔性转子的齿轮系统模型更加适合大变形的轻薄化齿轮系统动特性研究;柔性齿轮系统启动阶段存在明显的亚异步振动及齿轮轴向振动幅值的获取;高速重载有利于齿轮系统稳态工况的平稳运转及维持,但会引起齿轮轴向辐射噪声的增加;相对加减速、停机工况,启动工况下的轴向辐射噪声和动态啮合力波动最大。研究结果对齿轮轻薄化设计和认识齿轮传动系统的全工况动特性等研究具有积极意义。 展开更多

关键词 齿轮传动系统 柔性多体动力学模型 柔性齿轮 柔性转子 动态啮合力

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考虑齿轮-转子系统振动响应的最佳修形曲线研究 被引量：9

8

作者 马辉 逄旭 +1 位作者 宋溶泽 闻邦椿 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期17-22,共6页

轮齿修形可减小齿轮静态传动误差,改善齿轮动态特性。基于现有文献,考虑基圆与齿根圆不重合,在齿廓精确建模的基础上确定齿轮的时变啮合刚度和静态传动误差。针对不同修形曲线在不同修形量下齿轮静态传动误差的变化进行分析,给出了不同... 轮齿修形可减小齿轮静态传动误差,改善齿轮动态特性。基于现有文献,考虑基圆与齿根圆不重合,在齿廓精确建模的基础上确定齿轮的时变啮合刚度和静态传动误差。针对不同修形曲线在不同修形量下齿轮静态传动误差的变化进行分析,给出了不同修形量范围内的最佳修形曲线,并结合齿轮-转子系统动力学模型,考虑齿廓修形引起的无载荷静态传动误差,分析不同修形曲线下系统的振动特性,进一步确定不同转速下最佳修形曲线。研究结果表明通过评估齿轮-转子系统的振动特性,可更好地确定不同转速下的轮齿的最佳修形曲线。 展开更多

关键词 齿廓修形 时变啮合刚度 静态传动误差 齿轮-转子系统 振动响应

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齿轮传动系统的动力学研究与展望综述 被引量：5

9

作者 谭秀峰 张国伟 +1 位作者 谢里阳 何雪浤 《机电工程》 CAS 2014年第5期559-562,577,共5页

齿轮传动系统应用十分广泛且常扮演重要设备中的关键角色,其高转速下的振动问题、内部结构复杂性和各种非线性因素的存在,给齿轮传动系统动力学分析、设计带来了巨大的困难,针对上述问题,对其动力学研究进行了具有理论指导意义的综述。... 齿轮传动系统应用十分广泛且常扮演重要设备中的关键角色,其高转速下的振动问题、内部结构复杂性和各种非线性因素的存在,给齿轮传动系统动力学分析、设计带来了巨大的困难,针对上述问题,对其动力学研究进行了具有理论指导意义的综述。根据对国内外齿轮传动系统动力学研究成果的分析总结,阐述了齿轮传动系统非线性动力学理论的基本框架,结果表明了其系统输入、系统模型和系统输出3部分的内容;基于非线性系统的研究方法,综述了10年来齿轮传动系统的非线性动力学研究的概况,主要包括解析法、数值法和实验法;分析总结了含多级齿轮传动的整体系统的动力学研究现状,特别对典型的车用变速器动力学问题进行了分析,指明了未来研究的重点;最后,针对变速器,提出了其在动态性能、振动和噪声、故障诊断以及可靠性方面可能的研究热点和方向。 展开更多

关键词 齿轮传动系统 非线性动力学 非线性方法 多级齿轮 变速器

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三自由度齿轮传动系统的非线性振动分析 被引量：15

10

作者 刘晓宁 王三民 沈允文 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2004年第10期1191-1193,共3页

在建立三自由度齿轮间隙非线性动力学模型的基础上 ,利用增量谐波平衡法获得了受到参数激励和外部谐波激励的三自由度齿轮传动系统模型的周期响应 ,包括稳定和不稳定的周期轨道 ,并利用Floquet理论研究其稳定性、分岔类型 ,对系统的参... 在建立三自由度齿轮间隙非线性动力学模型的基础上 ,利用增量谐波平衡法获得了受到参数激励和外部谐波激励的三自由度齿轮传动系统模型的周期响应 ,包括稳定和不稳定的周期轨道 ,并利用Floquet理论研究其稳定性、分岔类型 ,对系统的参数变化进行分析 ,研究了系统通向混沌的倍周期分岔道路和拟周期分岔道路 。 展开更多

关键词 齿轮转子轴承传动系统 增量谐波平衡法 FLOQUET理论

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功率四分支齿轮传动系统的弯扭耦合振动固有特性研究 被引量：4

11

作者 董金城 王三民 王颖 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第1期1-7,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 轴承 转子系统 四分支 齿轮传动 弯扭耦合 固有频率 模态

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复合故障状态下行星齿轮-转子耦合系统振动响应特性研究

12

作者 周博虎 李国彦 +1 位作者 任昱霖 熊晓燕 《机电工程》 CAS 北大核心 2023年第10期1471-1482,共12页

目前,国内外学者对齿轮-转子耦合系统的动力学特性进行了研究,但是上述研究均没有考虑行星齿轮-转子复合故障状态。为此,以单级行星齿轮箱为例,通过构建含转子偏心和齿根裂纹故障的行星齿轮-转子耦合系统动力学模型,对复合故障状态下的... 目前,国内外学者对齿轮-转子耦合系统的动力学特性进行了研究,但是上述研究均没有考虑行星齿轮-转子复合故障状态。为此,以单级行星齿轮箱为例,通过构建含转子偏心和齿根裂纹故障的行星齿轮-转子耦合系统动力学模型,对复合故障状态下的行星齿轮-转子耦合系统振动响应特性进行了仿真分析和实验研究。首先,采用了集中参数法和Timoshenko梁理论,考虑了时变啮合刚度、支撑刚度、阻尼、陀螺效应、传动轴柔性等因素,建立了含转轴偏心-齿根裂纹复合故障的行星齿轮-转子耦合系统动力学模型;然后,采用了时间历程、频谱、轴心轨迹及相轨迹等方法,并根据其数值分析了不同故障对系统动态特性的影响,研究了偏心状态下裂纹扩展对系统振动响应特性的影响;最后,采用不同裂纹故障测试实验,验证了模型的准确性。研究结果表明:转轴偏心对啮合振动的影响显著,在行星轮系故障特性的分析中不可忽视;偏心-裂纹耦合影响下,系统振动响应由不平衡振动、正常啮合振动、故障冲击振动多源耦合而成,频谱中出现了转频f_( r)、啮合谐波kf _(m)以及复杂边带成分kf _(m)±f _(r)、kf _(m)±f _(r)±nf _(sc),并且随着裂纹程度的加大,调制现象更加明显。该研究结果可以为行星齿轮-转子系统复合故障诊断提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 齿轮传动 行星齿轮-转子耦合系统动力学模型 多源耦合振动 齿根裂纹扩展 转轴偏心 复合故障振动特性

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基于传递路径的多级齿轮箱齿轮裂纹故障识别 被引量：12

13

作者 徐玉秀 赵晓菲 熊一奇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1018-1024,共7页

采用集中参数法对多级齿轮传动系统的齿轮振动进行建模仿真,获得难以直接测量的齿轮箱内部振源振动信号。根据系统辨识理论,获得振源信号传递至2个不同测点下传播路径的传递函数。通过比较2测点在同种系统状态下对应的信号传播路径的传... 采用集中参数法对多级齿轮传动系统的齿轮振动进行建模仿真,获得难以直接测量的齿轮箱内部振源振动信号。根据系统辨识理论,获得振源信号传递至2个不同测点下传播路径的传递函数。通过比较2测点在同种系统状态下对应的信号传播路径的传递函数特征,选取了更能反映系统振动特征的测点作为最佳测点。通过比较无故障状态与定轴齿轮齿根裂纹状态下最佳测点对应的信号传播路径的传递函数特征,找出系统刚度微小变化时传递函数的变化特征,从而能够以此辅助判断微弱故障类型。 展开更多

关键词 信号传递路径 齿轮裂纹 多级齿轮箱传动系统 系统辨识

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机车传动系统故障特性分析 被引量：4

14

作者 杨柳 李强 +2 位作者 杨绍普 王久健 顾晓辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期75-80,共6页

随着机车速度的提高,对机车的运行安全性和稳定性提出了更高的要求。研究了轴承、齿轮故障下机车动力学模型和信号故障特征。考虑机车传动转子和齿轮啮合刚度、轴承接触刚度对转动系统的影响下,建立机车转子系统动态模型。针对机车传动... 随着机车速度的提高,对机车的运行安全性和稳定性提出了更高的要求。研究了轴承、齿轮故障下机车动力学模型和信号故障特征。考虑机车传动转子和齿轮啮合刚度、轴承接触刚度对转动系统的影响下,建立机车转子系统动态模型。针对机车传动系统各故障特征类型,给出齿轮、轴承局部故障特征表示。分析系统内有局部故障缺陷时,数值验证系统调幅及调频特征,解释信号能量的传递特性及其相互关系。 展开更多

关键词 传动系统 转子 齿轮 轴承 故障特征 信号相关性

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基于ABAQUS的某GTF风扇转子系统模态分析 被引量：3

15

作者 张鸿 郑海洋 李湘萍 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第2期214-217,共4页

利用SolidWorks软件对某型齿轮传动风扇(GTF)发动机的风扇转子系统建立其等效三维模型,导入ABAQUS中对风扇转子进行模态分析。提取了前9阶固有频率及模态振型进行了分析和处理,发现了风扇转子各阶次振型特点和共振频率规律;结合发动机... 利用SolidWorks软件对某型齿轮传动风扇(GTF)发动机的风扇转子系统建立其等效三维模型,导入ABAQUS中对风扇转子进行模态分析。提取了前9阶固有频率及模态振型进行了分析和处理,发现了风扇转子各阶次振型特点和共振频率规律;结合发动机的工作转速和振动安全裕度,验证了风扇转子工作安全转速;通过对比风扇转子各部件的共振频率,发现了GTF发动机风扇转子系统同时包括柔性、刚性轴部件,这主要与GTF发动机风扇转子部件的功能相关。该研究对GTF发动机风扇转子系统的设计与应用提供了参考与理论依据。 展开更多

关键词 齿轮传动风扇(GTF) ABAQUS 模态分析 转子系统 振动

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齿轮时变啮合刚度引起的分岔与动载荷 被引量：1

16

作者 石守红 贾振波 +2 位作者 韩玉强 张锁怀 文航星 《机械科学与技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期721-722,742,共3页

在考虑齿轮时变啮合刚度的情况下 ,建立了齿轮耦合的转子 -轴承系统的非线性动力学模型。用 Floquet理论分析了该系统的稳定性 ,结果发现 ,当转速超过某一临界值时 ,系统将产生 Hopf分岔 ;分岔将导致系统产生新的周期解 ;时变啮合刚度... 在考虑齿轮时变啮合刚度的情况下 ,建立了齿轮耦合的转子 -轴承系统的非线性动力学模型。用 Floquet理论分析了该系统的稳定性 ,结果发现 ,当转速超过某一临界值时 ,系统将产生 Hopf分岔 ;分岔将导致系统产生新的周期解 ;时变啮合刚度还将引起较大的动载荷 。 展开更多

关键词 齿轮耦合 转子-轴承系统 时变啮合刚度 稳定性 动载荷 齿轮传动

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《机械强度》2004年第26卷总目次

17

《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期716-724,共9页

关键词 现代产品几何技术规范 载荷修正系数 转子—轴承系统 内啮合传动 有限元分析 数值分析 陈怀宁 齿轮轮齿 惠民 目次 机械强度

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