关于齿轮传动系统动态激励环节的分析

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1关于齿轮系统动力环节的分析1.1随着科学技术的发展，齿轮系统不断得到优化，关于齿轮动载荷的研究有-段悠久的历史。经历了几个时期的发展，关于齿轮系统动力学的系统研究工作逐渐得到深化。比如轮齿的动荷载模式的应用，该环节的开展，需要经过严谨的实验分析得出。随着齿轮系统理论体系的健全，啮合冲击理论体系逐渐得到健全，这促进了齿轮动态激励环节及其动态响应环节的发展 ，实现了对齿轮系统的有效转化，实现了单自由度系统的有效应用。在此过程中，实现单自由度系统的动态响应，来优化齿轮系统的动力学模式。随着弹簧质量模型的应用，轮齿动载荷计算模式不断得到深化，促进了齿轮动力学研究方式的深化。随着时间的推移，齿轮动力学模型不断出现，-系列的研究理论 、实验开始出现。目前为止，关于齿轮动力学的模型是许多的，比如各个组成元件的非线性 、激励效应及其时变啮合刚度等。

在日常工作中，由于齿轮传动系统的复杂性，我们要实现动力装置的优化，促进载荷工况环节的优化。针对其实际应用环境 ，进行外部激励的引入 .比如在负载环节及其原动机的应用环节。在此过程中，内部激励模式的应用也是必须的，这有利于实现对啮入啮出冲击环节、齿轮传递误差环节的控制。在齿轮传动系统的动态激励过程中，其具备-定的区别性，其内部激励模式和普通的机械系统存在着差异。影响其轮齿动态啮合力的因素是比较多的，比如啮合环节中的齿轮及其轮齿的误差 、弹性变形的差异、啮合位置的变化等等，都影响了齿轮传动系统的稳定运行。齿轮传动系统也会因为受到这种内部的动态激励而产生振动。齿轮传动系统的内部激励包括时变刚度激励 、时变误差激励和啮合冲击激励三种形式。在齿轮传动系统动力学中，往往将载荷作用下时变的刚度激励和时变的误差激励归为位移型的激励，这是-种参数激励。而将啮人啮出冲击激励视为冲击力型激励，作为间隙非线性振动来研究。

1.2通过对齿轮传动系统的优化，满足实际工作的外部激励的需要，实现齿轮传动系统的健全，以有效协调传动环节和轮齿啮合环节。针对其外部激励的相关因素，促进齿轮旋转质量的平衡性，满足系统负载环节的需要，保证原动机的稳定运行。零部件的激励特性的应用，也有利于外部激励模式的运行。比如离合器的非线性、滚动轴承的时变刚度性。由于其质量不平衡而导致的齿轮传动系统不协调运行的现象是比较普遍的，比如动力耦合现象。-般来说，齿轮的啮合重合度大多不是整数，啮合过程中同时参与啮合的齿对数随时间周期变化，此外，由于轮齿的弹性，随着轮齿啮合位置的变化，啮合过程中轮齿对应的刚度也随之变化。这些因素都使得轮齿的啮合综合刚度是随时间周期性变化的。这样 ，弹性的啮合轮齿就相当于沿啮合线方向的时变弹簧，相应产生动态的轮齿啮合力。这种因啮合综合刚度的时变性产生动态啮合力并对齿轮传动系统进行动态激励的现象，就是刚度激励。

1.3齿轮啮合模式的应用，离不开其内部环节的优化，比如时变刚度激励的运行 ，它是-种重要的激励形式，针对这-环节的优化，将有利于提升齿轮传动系统的稳定性。从性质上来说，刚度激励的影响，齿轮传动系统的动力学环节会产生变化。根据齿轮传动系统动力学的相关属性，要进行其基本性质特点的分析，促进这-环节的研究求解〖虑这-因素，齿轮传动系统动力学问题属于力学中的参数振动问题，其动力学模型是参数振动方程。轮齿啮合综合刚度是指在整个啮合区中，参与啮合的各对轮齿的综合刚度效应，主要与单齿的弹性变形、单对轮齿的综合弹性变形以及齿轮重合度有关 ，并因此随着啮合位置的变化、啮合齿对数的变化等因素而发生周期性变化。

2关于齿轮传动系统误差激励环节的分析2.1在齿轮传动系统运作过程中，由于齿轮加T安装的误差，就导致El常工作的不协调运行。其实齿轮加工安装误差是不可避免的，它属于-种误差激励，是啮合过程中的唯-型激励。为了促进齿轮传动系统动力学环节的优化，需要实现对啮合误差的动态激励环节的研究深化。该齿轮误差分为两种模式，分别是齿形误差模式及其齿距误差模式。所谓的齿距误差模式就是-种理想齿廓与过渡齿廓之间的偏移变化。所谓的齿形误差就是过渡齿廓与实际齿廓之间的偏移变化。齿轮误差的存在，影响了齿轮的日常工作，特别是齿轮噪声及其齿轮振动的产生，这难以满足齿轮啮合环节的稳定运行，从而不利于齿轮传动的平衡性的提升，导致-系列的冲击振动等。

齿形误差是指在轮齿工作部分内，包容实际齿形的两条最近的设计齿形间的法向距离。设 A齿为主动轮具有理想渐开线齿形的轮齿，而A 齿为从动轮的实际齿形、根据渐开线齿轮啮合原理，主动轮齿A与从动轮齿 A 本来应该在 a点正确啮合 ，由于齿形误差，A齿并不沿才齿的理想齿形连续地啮合，而是在啮合线外的 a 点接触，使得瞬时传动比突然发生变化，破坏了传动的平稳性，产生较大的冲击，从而产生振动噪声。由于误差的时变性，这种激励形成了啮合过程中的-种位移激励。这也是误差激励和啮合冲击激励的区别所在。

2.2通过研究发现，齿轮啮合误差是存在规律的，它具备-定的周期性变化。在日常作业中，影响齿轮啮合误差的因素是很多的，它是-种平稳的随机误差信号，和日常工作过程中各个传动件的转速相适应。我们通过对有限项谐波谱的表示，实现传动误差环节的控制。在齿轮传动系统的内部激励过程中，进行齿轮误差激励及其刚度激励环节的优化，这是满足激励性质的，有利于实现对传动误差环节的分析。其性质是位移型的激励。对于位移型的激励，人们将载荷作用下的轮齿变形和齿轮误差两者组合起来，表示为静传递误差。由于静传递误差主要是由受载轮齿弹性变形和齿轮制造误差引起的，因此可以将静传递误差分解成两部分：首先是由轮齿受载弹性变形引起的部分，这-部分静传递误差 ，仅与齿轮的设计参数有关 ，称为设计传递误差”，另-部分是由制造误差引起的，称为制造传递误差”。

2.3在齿轮轮齿啮合环节中，啮合合成基节误差的产生是由于诸多因素的影响，比如轮齿的弹性变形及其轮齿误差等的存在。这- 系列因素的影响，都导致啮合合成基节环节的不稳定运行。在齿轮传动系统动力学系统中，我们把这种误差称之为啮合冲击，这种冲击模式属于轮齿啮合的动态激励的-部分，它和误差激励是存在- 定区别的，啮合冲击激励是属于周期性的冲击力，误差激励是-种周期性变化的位移奖励。这两种冲击都使啮合线发生偏移，从动轮转速发生变化，使齿轮啮合发生了较强烈的冲击，产生振动和噪声。啮出冲击的情况与啮人冲击类似。-般说来，如果齿轮传递较大的载荷，轮齿的啮合表面始终处在接触状态 ，因此轮齿问的齿侧间隙不会对齿轮传动系统的动态性能产生太大影响。但是在实际工程中，齿轮可能在轻载下高速运转。

3结束语为了实现日常工作的需要，我们要进行齿轮传动系统动态激励环节的深化应用，促进齿轮传动系统的优化 ，保障现实T作难题的解决- l19-