刘延伟 ， 赵克刚

(1. 广东工业大学 机电工程学院，广州　510006； 2. 华南理工大学 机械与汽车工程学院，广州　510641)



接合间隙对齿轮系统非线性特性的影响分析

刘延伟1， 赵克刚2

(1. 广东工业大学 机电工程学院，广州510006； 2. 华南理工大学 机械与汽车工程学院，广州510641)

摘要：面向一类带有开关控制接合元件的齿轮传动系统，以动态传递误差DTE为响应指标，在较大啮合频率范围内对带有齿前或齿后接合间隙的多间隙构型齿轮系统的非线性特性进行了研究。建立了带有时变啮合刚度、齿侧间隙和接合间隙的齿轮传动系统动力学模型，采用4阶Runge-Kutta法对单间隙(齿侧间隙)，齿侧间隙叠加齿前或齿后接合间隙等不同间隙构型的微分方程组进行数值求解，研究了不同间隙构型在不同负载驱动惯量比和系统转矩下响应指标的变化情况。分析发现，间隙构型对齿轮系统动力学特性存在较大的影响，齿前或齿后间隙的存在会改变系统跳跃频率、幅值、重叠频域宽度、混沌程度等主要动态特性，总体上多间隙构型相对于单间隙响应的幅值减小，但是波动程度加大；在负载端惯量大于驱动端时，含齿前间隙多间隙构型的响应幅值和波动程度都明显大于含齿后间隙的多间隙构型，说明接合间隙远离惯量较大一端时系统的振动比较大。

关键词：齿轮系统；间隙；非线性；动态传递误差

齿轮系统是各类机械系统中使用最为广泛的动力和运动传动装置，其动态特性直接影响机械系统的噪音、可靠性和寿命。……