含外圈剥落和不对中的齿轮-转子-轴承系统振动分析 被引量：1

1

作者 徐宏阳 赵翔 +3 位作者 马辉 罗忠 韩清凯 闻邦椿 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第2期511-525,共15页

轴承套圈的不对中和剥落是影响齿轮-转子-轴承系统振动特性的典型误差和故障。为了研究外圈不对中和剥落对系统的耦合影响,有必要对含不对中和剥落的齿轮-转子-轴承系统振动特性进行分析。首先,考虑外圈不对中和剥落,计算了轴承的五自... 轴承套圈的不对中和剥落是影响齿轮-转子-轴承系统振动特性的典型误差和故障。为了研究外圈不对中和剥落对系统的耦合影响,有必要对含不对中和剥落的齿轮-转子-轴承系统振动特性进行分析。首先,考虑外圈不对中和剥落,计算了轴承的五自由度非线性恢复力。然后,基于轮齿承载接触分析(LTCA)方法,计算了啮合刚度并且建立了直齿轮副的动力学模型。在此基础上,基于切片法建立了花键的等效刚度模型。最后,通过将轴承的恢复力模型、直齿轮副的动力学模型和花键的等效刚度模型与转子系统的有限元模型耦合,建立了齿轮-转子-轴承系统的动力学模型。分析表明,只有剥落位于承载区时,才会对轴承接触力、接触角和系统振动特性产生影响。外圈的不对中导致轴承的承载区范围增大,并使得剥落对系统产生影响的概率增加。 展开更多

关键词 球轴承 不对中 剥落 振动特性 齿轮-转子-轴承系统

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高速齿轮转子系统弯扭耦合振动研究 被引量：21

2

作者 窦唯 张楠 刘占生 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期385-393,共9页

针对实际高速齿轮转子系统,建立了考虑齿轮啮合及扭转作用的弯扭耦合非线性振动模型,推导了不平衡转子弯扭耦合振动的动力学微分方程,通过数值仿真方法得到了工作转速下齿轮转子系统弯扭耦合振动的特征图形,得出齿轮啮合、扭转作用下的... 针对实际高速齿轮转子系统,建立了考虑齿轮啮合及扭转作用的弯扭耦合非线性振动模型,推导了不平衡转子弯扭耦合振动的动力学微分方程,通过数值仿真方法得到了工作转速下齿轮转子系统弯扭耦合振动的特征图形,得出齿轮啮合、扭转作用下的齿轮转子系统弯扭耦合振动的特征,研究了偏心距、齿轮啮合刚度等参数对系统振动响应的影响规律,为齿轮转子耦合系统的结构优化设计、诊断和安全经济运行提供一定的理论依据。 展开更多

关键词 齿轮转子系统 弯扭耦合振动 偏心距 啮合刚度

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多平行齿轮耦合转子系统的振动特性分析 被引量：28

3

作者 庞辉 方宗德 欧卫林 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期21-25,共5页

通过建立系统各轴的振动方程,联立起来形成多平行齿轮耦合转子系统的振动方程,然后进行数值求解,获得系统固有模态和动态响应。分析了某三平行齿轮减速系统的固有频率及其振型和强迫振动响应特性。结果表明,由于齿轮的耦合作用,多平行... 通过建立系统各轴的振动方程,联立起来形成多平行齿轮耦合转子系统的振动方程,然后进行数值求解,获得系统固有模态和动态响应。分析了某三平行齿轮减速系统的固有频率及其振型和强迫振动响应特性。结果表明,由于齿轮的耦合作用,多平行齿轮转子系统的振动不同于单轴转子,突出表现为各轴间的弯扭耦合振动,派生出许多新的模态,各轴上的不平衡会引起整个系统的振动响应。 展开更多

关键词 齿轮转子系统 固有模态 动态响应 弯扭耦合振动

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齿轮-转子系统的振动特性分析 被引量：19

4

作者 宋雪萍 刘树英 闻邦椿 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2006年第2期153-157,共5页

根据转子动力学和齿轮啮合的基本原理，建立了考虑陀螺力矩的齿轮转子系统的动力学模型，以此求得齿轮转子啮合刚度矩阵和阻尼矩阵。探讨了啮合刚度、支承刚度对系统固有频率以及系统稳定性的影响。结果表明齿轮的啮合刚度对弯曲振动以... 根据转子动力学和齿轮啮合的基本原理，建立了考虑陀螺力矩的齿轮转子系统的动力学模型，以此求得齿轮转子啮合刚度矩阵和阻尼矩阵。探讨了啮合刚度、支承刚度对系统固有频率以及系统稳定性的影响。结果表明齿轮的啮合刚度对弯曲振动以及弯扭耦合振动固有频率的影响不大，而当啮合刚度介于2×10^5～2×10^8之间时。对弯扭耦合振动的相对稳定性却有较大的影响；另增大支承刚度，固有频率相应提高；减小跨距可以提高系统的稳定性。分析结果对工程应用具有重要的意义。 展开更多

关键词 齿轮转子 啮合刚度 动力学 稳定性

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考虑多间隙的齿轮柔性转子耦合系统非线性动力学分析 被引量：12

5

作者 崔立 宋晓光 郑建荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期171-178,198,共9页

考虑齿侧间隙、轴承径向间隙,推导时变啮合刚度和时变轴承刚度,使用有限元法建立质量、刚度、阻尼矩阵并使用整体法组装,建立能够适用于复杂载荷的齿轮滚动轴承柔性转子系统非线性动力学模型。使用FPA修正法确定求解周期,采用Runge-Kutt... 考虑齿侧间隙、轴承径向间隙,推导时变啮合刚度和时变轴承刚度,使用有限元法建立质量、刚度、阻尼矩阵并使用整体法组装,建立能够适用于复杂载荷的齿轮滚动轴承柔性转子系统非线性动力学模型。使用FPA修正法确定求解周期,采用Runge-Kutta法、Newton-Raphson法对非线性动力学方程组求解,求解最大Lyapunov指数判断系统的动力学行为。对动力学方程进行数值仿真,研究转速、齿侧间隙、转轴刚度、轴承径向间隙等参数对非线性动力学行为的影响。研究结果表明,随着齿侧间隙增大,齿轮系统会出现脱齿和挤齿现象,临界转速附近由拟周期运动进入混沌运动。随着转轴刚度降低,弯扭耦合振动临界转速减小,脱齿、挤齿和冲击现象逐渐减轻。随着径向间隙增大,轴承的非线性振动对系统的影响逐渐增大,轴承变刚度激励的幅值增大。 展开更多

关键词 多间隙 齿轮柔性转子系统 混沌 齿侧间隙

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低速大扭矩Ⅰ型复合齿轮转子马达的机理研究 被引量：22

6

作者 张军 许贤良 章晓飞 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期44-47,共4页

介绍了齿轮转子马达的结构原理和工作原理 ,对复合齿轮转子马达进行了分类 ,阐明了 型低速大扭矩型复合齿轮转子马达的工作原理 ,对该种马达的排量公式及瞬时扭矩公式进行了数学推导 ,分析了该马达的输出扭矩脉动率 ,并对马达的径向力... 介绍了齿轮转子马达的结构原理和工作原理 ,对复合齿轮转子马达进行了分类 ,阐明了 型低速大扭矩型复合齿轮转子马达的工作原理 ,对该种马达的排量公式及瞬时扭矩公式进行了数学推导 ,分析了该马达的输出扭矩脉动率 ,并对马达的径向力进行定性分析。结果表明该马达具有输出扭矩大、低速启动性能好、力学性能好、运行平稳、噪声低等特点 ,其性能明显优于其他种类的低速大扭矩马达 ,除用于普通液压系统外 ,在一定条件下还可用于纯水液压系统 ,本文为 型复合齿轮转子马达的进一步开发设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 低速大扭矩液压马达 I型复合齿轮转子马达 结构 工作原理 分类 输出扭矩脉动率

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标准型(三行星轮)复合齿轮转子泵的机理研究 被引量：18

7

作者 张军 贾瑞清 +1 位作者 许贤良 赵连春 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期53-57,共5页

概述了普通齿轮转子泵的结构及工作原理 ,介绍了标准型 (三行星轮 )复合齿轮转子泵的工作原理 ,分析了该泵的力学特性 ,推出了平均流量和瞬时流量公式 ,并对该泵的脉动率进行了分析 ,得出当工作轮的齿数为非 3的倍数时 ,该泵的流量脉动... 概述了普通齿轮转子泵的结构及工作原理 ,介绍了标准型 (三行星轮 )复合齿轮转子泵的工作原理 ,分析了该泵的力学特性 ,推出了平均流量和瞬时流量公式 ,并对该泵的脉动率进行了分析 ,得出当工作轮的齿数为非 3的倍数时 ,该泵的流量脉动将显著降低的结论。当泵的工作轮及腔体用特殊材料 (如不锈钢或陶瓷 )制作或处理时 ,该泵完全可以用在纯水液压系统。 展开更多

关键词 标准型复合齿轮转子泵 工作原理 力学特性 平均流量 瞬时流量 脉动率

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二级斜齿圆柱齿轮转子系统的振动特性分析 被引量：10

8

作者 石慧荣 赵冬艳 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期497-503,共7页

文章针对二级斜齿圆柱齿轮减速传动,建立了一个包含时变啮合刚度、齿轮侧隙、齿轮偏心、轴承刚度、轴弯扭刚度和动态传递误差的42个自由度斜齿轮转子耦合传动系统,利用Runge-Kutta法对系统方程进行了求解,分析了输入转速、输入转矩和齿... 文章针对二级斜齿圆柱齿轮减速传动,建立了一个包含时变啮合刚度、齿轮侧隙、齿轮偏心、轴承刚度、轴弯扭刚度和动态传递误差的42个自由度斜齿轮转子耦合传动系统,利用Runge-Kutta法对系统方程进行了求解,分析了输入转速、输入转矩和齿轮螺旋角变化对系统动态特性的影响。研究结果表明:由于存在陀螺效应,齿轮转子系统的高频模态频率随转速变化较大,螺旋角增大会导致模态频率减小,高速传动中轮齿啮合力较大,而且在高速传动中或者较小外载荷作用时齿轮转子更易出现脱齿和背冲现象。 展开更多

关键词 模态振型 固有频率 斜齿轮转子 耦合传动 非线性

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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

9

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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活齿齿轮转子泵的理论研究 被引量：7

10

作者 张军 栾振辉 +1 位作者 许贤良 王传礼 《液压与气动》 北大核心 2003年第4期42-44,共3页

文章介绍了齿轮转子泵的结构原理及活齿齿轮转子泵的工作原理 ,分析了该泵实现径向间隙自动补偿的原理 ,推出了该泵的平均流量公式 ,并与其他各类泵进行了比较 ,得出相关结论。

关键词 活齿齿轮转子泵 径向间隙自动补偿 啮合力 齿轮泵 液压泵

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滑动轴承支撑下齿轮耦合转子系统弯扭耦合振动特性分析 被引量：5

11

作者 李同杰 靳广虎 +1 位作者 朱如鹏 安鲁陵 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期566-573,共8页

在综合考虑齿轮副齿侧间隙以及滑动轴承的油膜力等非线性因素的基础上,建立滑动轴承-双转子-齿轮耦合系统的非线性动力学模型。通过数值仿真的方法研究耦合系统参数对齿轮副啮合冲击特性的影响规律,以及系统稳定性随转速的分岔规律。研... 在综合考虑齿轮副齿侧间隙以及滑动轴承的油膜力等非线性因素的基础上,建立滑动轴承-双转子-齿轮耦合系统的非线性动力学模型。通过数值仿真的方法研究耦合系统参数对齿轮副啮合冲击特性的影响规律,以及系统稳定性随转速的分岔规律。研究结果表明,滑动轴承的油膜对齿轮耦合转子系统的混沌运动具有显著的镇定作用;滑动轴承间隙以及转子质量偏心设计不当将会导致系统齿轮副产生单边冲击现象。 展开更多

关键词 齿轮耦合转子 滑动轴承 耦合非线性动力学模型 啮合冲击 分岔

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斜齿轮柔性转子轴承系统非线性动力学分析 被引量：4

12

作者 宋晓光 崔立 郑建荣 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1484-1488,1493,共6页

考虑齿侧间隙、轴承径向间隙、齿轮不平衡力,使用有限元法建立质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵并组装成整体参数矩阵,建立了适用于斜齿轮柔性转子滚动轴承系统的非线性动力学模型。采用Runge-Kutta法求解,并分析系统的动力学行为。研究了... 考虑齿侧间隙、轴承径向间隙、齿轮不平衡力,使用有限元法建立质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵并组装成整体参数矩阵,建立了适用于斜齿轮柔性转子滚动轴承系统的非线性动力学模型。采用Runge-Kutta法求解,并分析系统的动力学行为。研究了转速、转轴刚度、不平衡力对斜齿轮系统非线性动力学行为的影响规律。结果表明:随着转速的变化,系统将经历周期、拟周期、混沌等多种运动状态;随着转轴刚度的减小,混沌运动的区间减小,振幅大小发生改变;不平衡力增大后,系统混沌区间增大,混沌运动的区间也发生改变。 展开更多

关键词 斜齿轮柔性转子系统 混沌 齿侧间隙 不平衡力

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齿轮-转子-轴承系统的动力特性试验研究 被引量：3

13

作者 张锁怀 沈允文 丘大谋 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第6期983-985,共3页

在具有不对中和质量不平衡的齿轮 -转子 -轴承系统试验台上 ,通过改变系统的转速、速比和齿轮的位置 ,进行了动力学试验研究。试验结果证明了理论研究所得出的结论 ,即一个转子上的不平衡质量能够导致系统中每一个转子产生同频振动 ;当... 在具有不对中和质量不平衡的齿轮 -转子 -轴承系统试验台上 ,通过改变系统的转速、速比和齿轮的位置 ,进行了动力学试验研究。试验结果证明了理论研究所得出的结论 ,即一个转子上的不平衡质量能够导致系统中每一个转子产生同频振动 ;当某一子系统存在不对中故障时 ,不仅在单转子 -轴承系统的响应中 ,而且 ,在整个系统响应中 。 展开更多

关键词 齿轮-转子-轴承系统 动力特性 试验研究 频谱

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滚动轴承支撑下齿轮耦合转子横向振动建模及非线性动力学特性 被引量：2

14

作者 李同杰 靳广虎 +2 位作者 鲍和云 朱如鹏 安鲁陵 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2044-2052,共9页

在综合考虑滚动轴承游隙、齿轮副齿侧间隙以及时变啮合刚度等非线性因素的基础上,建立滚动轴承支撑下的齿轮耦合转子系统的横向振动非线性动力学模型,并通过数值仿真的方法对系统运动状态的分岔规律以及动力学频响特性进行研究。研究结... 在综合考虑滚动轴承游隙、齿轮副齿侧间隙以及时变啮合刚度等非线性因素的基础上,建立滚动轴承支撑下的齿轮耦合转子系统的横向振动非线性动力学模型,并通过数值仿真的方法对系统运动状态的分岔规律以及动力学频响特性进行研究。研究结果发现:在非线性轴承力的激励下,转速、轴承游隙以及轴承阻尼的变化,都会导致系统通过不同的分岔途径进入到混沌运动状态;质量偏心以及齿侧间隙的增大都会使系统响应由简单的轴承力激振频率及其倍数频逐渐复杂化为离心力激振频率、轴承力激振频率、以及二者的各种线性组合频率共存的情况,齿轮啮频成分也出现在系统响应中,但始终处于弱势地位。 展开更多

关键词 齿轮耦合转子 滚轴轴承 非线性振动模型 分岔 频响特性

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汇流传动齿轮-转子-轴承系统非线性动力学分析 被引量：4

15

作者 郜浩冬 张以都 +1 位作者 吴琼 高相胜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期105-113,127,共10页

考虑齿侧间隙、传动误差和时变啮合刚度等非线性因素,并同时考虑滑动轴承非线性油膜力和齿轮啮合力的耦合影响,建立了汇流传动齿轮-转子-轴承系统的动力学模型。从转速方面出发,研究了齿轮系统的非线性动态响应,分析了齿轮啮合力和非线... 考虑齿侧间隙、传动误差和时变啮合刚度等非线性因素,并同时考虑滑动轴承非线性油膜力和齿轮啮合力的耦合影响,建立了汇流传动齿轮-转子-轴承系统的动力学模型。从转速方面出发,研究了齿轮系统的非线性动态响应,分析了齿轮啮合力和非线性油膜力之间的耦合作用,判断了转速变化下的油膜稳定性。结果表明:随着转速变化,系统表现出周期一运动、周期二运动、拟周期运动,混沌等丰富的动力学特性,并发现了拟周期分岔通向混沌的道路;随着转速升高,非线性啮合力和非线性油膜力先后对系统振动起到主要作用;油膜振动通过半频涡动失去了稳定性。 展开更多

关键词 齿轮-转子-轴承系统 拟周期分岔 非线性油膜力 半频涡动

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基于大齿结构的Ⅱ型纯水复合齿轮转子泵的机理研究 被引量：4

16

作者 张军 许贤良 王传礼 《机床与液压》 北大核心 2003年第6期26-28,66,共4页

本文概述了普通齿轮转子泵的结构及工作原理 ,介绍了Ⅱ型复合齿轮转子泵的工作原理 ,推出了该泵的平均流量公式 ,分析了该泵的力学特性 ,并与其他各类泵进行了比较 ,得出相关结论。

关键词 Ⅱ型复合齿轮转子泵 啮合力 流量特性 纯水液压系统

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激励下齿轮-转子系统故障模糊C聚类诊断 被引量：3

17

作者 杨敬娜 郝克明 +1 位作者 朱霄珣 董勇敢 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第4期296-299,304,共5页

为了提高激励下齿轮-转子系统故障效率,采用模糊C聚类(FCM算法)算法对其进行特征处理。搭建齿轮-转子系统故障诊断试验,进行空载和扭矩为6N·m两种工况测试,从动轮上方箱体收集振动加速度信号。研究结果表明:应用改进EEMD分解后的... 为了提高激励下齿轮-转子系统故障效率,采用模糊C聚类(FCM算法)算法对其进行特征处理。搭建齿轮-转子系统故障诊断试验,进行空载和扭矩为6N·m两种工况测试,从动轮上方箱体收集振动加速度信号。研究结果表明:应用改进EEMD分解后的仿真信号中提取的特征参数完成了FCM算法初始特征向量库的构建,验证了该方法方法对载荷激励下齿轮-转子系统故障诊断的有效性。搭建的齿轮-转子试验显示,改进EEMD和FCM结合完成叠加载荷激励作用下对齿轮-转子系统进行故障诊断的功能。综合运用改进EEMD和FCM方法可以满足齿轮-转子系统故障诊断的要求。该研究对提高机械传动领域运行稳定性,尤其是在激励作用下系统隐藏的故障危险的排出方面具有很好的实际价值。 展开更多

关键词 齿轮-转子系统 故障诊断 模糊C聚类 激励 实验

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系统参数对多平行轴齿轮-转子系统固有特性的影响 被引量：1

18

作者 黄婧 张素燕 +1 位作者 张义民 刘洋 《机械设计与制造》 北大核心 2013年第7期15-17,21,共4页

建立了一个三平行轴齿轮耦合转子系统的有限元模型,利用Matlab软件对其进行了固有特性的分析,通过与成熟有限元分析软件ANSYS的计算结果进行对比,验证了该模型和计算结果的正确性。并在此基础上,分别讨论了齿轮啮合刚度、安装角、螺旋... 建立了一个三平行轴齿轮耦合转子系统的有限元模型,利用Matlab软件对其进行了固有特性的分析,通过与成熟有限元分析软件ANSYS的计算结果进行对比,验证了该模型和计算结果的正确性。并在此基础上,分别讨论了齿轮啮合刚度、安装角、螺旋角以及轴承刚度对系统弯-扭-轴-摆耦合固有特性的影响。结果表明,齿轮参数会影响系统耦合新频率,而轴承刚度则会造成系统固有频率的突变以及振型的变化。该研究结果为传动系统的优化设计提供了理论基础。 展开更多

关键词 齿轮耦合转子系统 固有特性 齿轮参数 轴承刚度

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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

19

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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并联式齿轮转子泵流量特性的理论研究 被引量：2

20

作者 张军 阮智玉 许勤 《液压与气动》 北大核心 2003年第9期4-6,共3页

该文给出了并联式齿轮转子泵的工作原理示意图,分析了该泵的特点,推出了其平均流量公式和瞬时流量公式,分析了该泵的流量脉动情况,结果表明该种齿轮泵具有流量大、脉动小、无啮合力、中心轮径向力平衡、机械效率高、噪声低等特点,在一... 该文给出了并联式齿轮转子泵的工作原理示意图,分析了该泵的特点,推出了其平均流量公式和瞬时流量公式,分析了该泵的流量脉动情况,结果表明该种齿轮泵具有流量大、脉动小、无啮合力、中心轮径向力平衡、机械效率高、噪声低等特点,在一定条件下甚至可用于纯水液压系统。 展开更多

关键词 并联式齿轮转子泵 径向力平衡 啮合力 脉动 流量特性 液压系统

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