曲凯明,郭小虎,谢振东,丁顺良,高建设

(1.郑州大学机械与动力工程学院,郑州 450001;2.格力电器(郑州)有限公司,郑州 450001;3.威海重鼎托邦智能装备有限公司,威海 264200)

0 引言

齿轮系统是机械装备中应用最广泛的动力和运动传递装置,其动力学行为和工作性能对整个机械装备有至关重要的影响[1]。齿轮系统动力学是研究齿轮系统在传递动力和运动过程中动力学行为的一门学科,在齿轮研究领域一直受到科研人员广泛关注[2-3]。弧齿锥齿轮是重要的基础传动部件,与直齿轮相比于,其具有承载能力强、传动比高、工作可靠和传动平稳等优点,目前广泛应用于汽车、航空航天、精密机械等领域[4-5],因此研究弧齿锥齿轮的非线性动力学特征十分重要。

目前对直齿轮、行星轮的非线性动力学特征已经有了较成熟研究[6-8]。而弧齿锥齿轮由于模型较为复杂,目前对其非线性动力学特征的研究相对还不够系统。王三民等[9]推导了考虑啮合刚度和齿侧间隙的弧齿锥齿轮传动系统八自由度非线性振动模型。杨先勇等[10]利用庞加莱映射、相空间重构和最大Lyapunov指数等方法,对含间隙、时变啮合刚度和传动误差的弧齿锥齿轮系统的非线性动力学特征进行研究。冯刚等[11]利用ANSYS分析了锥齿轮有裂纹和无裂纹两种状态下的单齿啮合刚度,并通过FFT频谱图和庞加莱映射研究了裂纹对锥齿轮系统振动的影响规律。XU等[12]建立了考虑静态传动误差的锥齿轮系统八自由度数学模型,研究了啮合频率、负载系数和齿侧间隙对锥齿轮系统振动特性的影响。……