韦尧中，向 东，沈银华

（清华大学机械工程系，北京 100084）

1 前言

以驱动装置，变速齿轮箱，盘式刹车装置，负载为传动形式的传动链形式广泛存在于汽车、风电装备中。传动链经常会受到盘式刹车装置紧急刹车的影响，如风电传动链会因为风机部件故障和风速异常等原因紧急刹车。紧急刹车时会给传动系统带来冲击力和冲击力矩，给与其固联的齿轮副带来非正常工况，齿轮系统在这种非正常工况下表现出异常振动，甚至出现轮齿非正常啮合等现象，影响齿轮正常寿命，需要对其进行研究。

国内外众多学者在齿轮啮合过程、刹车系统刹车过程的动力学行为进行了大量研究。文献[1]通过沿齿宽方向切片将斜齿轮转换成沿齿宽分布的直齿轮计算斜齿轮时变啮合刚度。文献[2-3]在齿轮动力学行为计算过程中考虑摩擦力影响，表明摩擦力是啮合过程重要影响因素。文献[4-5]在计算过程中考虑轮齿齿侧间隙，并证明其在齿轮啮合过程中的影响。盘式刹车系统研究方面，文献[6-7]建立盘式刹车装置刹车盘和摩擦片的动力学模型，并考虑二者间时变摩擦系数计算得到刹车过程中的转矩波动等情况。上述研究均在齿轮啮合、盘式刹车系统刹车过程建立了精确的计算模型，但都是针对各个部件本身进行讨论，缺乏二者耦合情况下动力学行为的研究。

建立包含驱动装置、齿轮箱、刹车系统、负载的耦合多体动力学模型以表征二者耦合情况下系统的动力学行为。……