林梅彬，林梅辉

齿面摩擦对齿轮系统动态特性的影响分析

林梅彬1，林梅辉2

（1.福州职业技术学院 交通工程学院，福建 福州 350108；2.福州大学 物理与信息技术学院，福建 福州 350108）

为了研究齿面摩擦对齿轮系统动态特性的影响，采用集中质量法建立了齿轮系统非线性动力学分析模型并同时考虑齿侧间隙、时变啮合刚度和齿面摩擦等非线性因素。采用Runge-Kutta数值积分法求解系统的动力学模型，得到系统响应的分岔特性与参数平面的动态特性。结果表明，齿面摩擦在在一定情况下可以加剧系统能量耗散，使系统趋向于稳定的运动状态；在小阻尼的范围内，齿面摩擦加剧了齿背碰撞，导致系统的运动状态更复杂；阻尼和摩擦的耦合效应强于刚度和摩擦的耦合效应。

齿面摩擦；动态特性；分岔；混沌

齿轮传动系统中的非线性因素不仅影响齿轮系统的传动特性，同时也是产生噪音的主因之一[1]。在这些非线性因素中，越来越多的学者研究齿面摩擦对齿轮系统传动特性的影响[2]。

近年来，Kahraman等[3]建立的单自由度齿轮系统模型被广泛学者用于齿轮系统的研究。为更深层次的研究齿轮系统，更多的学者在此模型的基础上提出改进的分析模型[4-5]。王三民等[6]建立了包含齿面摩擦等多种因素的齿轮系统动力学模型，研究分析了齿轮系统混沌状态受摩擦因素的影响程度。唐进元等[7]用能量法和谐波平衡法求解并对比了包含齿面摩擦的非线性系统。张靖等[8]研究分析了粗糙度对六自由度非线性系统特性的影响。……