系统振动特性直接影响机械系统的性能和可靠性,而齿轮传动系统作为机械传动系统的重要组成部分,随着科学技术的进步和机械行业的发展,它面临着更高的要求,高转速、低噪声成为其发展方向。加强对齿轮系统动力学的研究,是提高齿轮传动系统性能的重要途径。深入研究齿轮传动系统的动力学参数,对全面分析齿轮传动系统的动态特性,提高机械传动系统性能有重要意义。研究表明,齿轮传动系统的主要振动噪声源于齿轮啮合的动态激励,齿廓的综合误差、啮合时的时变刚度,齿侧间隙等所引起的轮齿啮入、啮出冲击和边缘冲击等是引起啮合激励的内部因素。正是引起啮合激励的主要因素。齿轮机构依靠相互啮合的轮齿来传递动力,为了保证相互啮合齿廓之间的相对运动以及油膜的润滑作用,齿轮副之间必须有一定的间隙。因此,齿轮机构为典型的含间隙的非线性动力学系统。本文的主要研究内容是针对齿轮组传动,研究齿轮间隙动态特性的作用机理,以及其对传动精度的影响,解决以齿轮副为主的中间传动机构的传动精度问题。课题组选取了行星减速器(APEX)和蜗轮蜗杆减速器(DYNABOX)两种高精度减速器进行了齿轮传动系统性能试验台的搭建,其中包括试验支架的设计、运动控制卡及驱伺服电机的选型、伺服驱动器的接线调试、运动控制程序编写、各组件在支架上的安装、Bruel&Kjaer振动仪采集振动信号等工作。总体来说,先对两种减速器用SolidWorks软件建模,导入有限元分析软件,然后在静态和动态条件下进行仿真分析,在仿真结果的基础上,搭建驱动‐负载双电机伺服平台,以位置模式的安川电机为驱动端,齿轮减速器为中间传动机构,转矩模式的伦茨电机为负载端,通过运动控制卡来控制驱动和负载电机分别对两种减速器进行以转速‐转矩正交试验,分别设置不同的转速值和负载值进行多组试验。通过电机编码器对输入轴和输出轴脉冲值变化的反馈以及振动仪采集的的振动信号,实现对不同负载、不同转速情况下减速器的振动特性的监测,得出不同参数下齿侧间隙对齿轮传动系统性能的影响,也基本验证了理论模型的准确程度。经过目前完成的振动试验验证,本试验台能够完成齿轮传动系统性能的基本测试。后期可以更加深入地进行传动精度试验、回差试验等,最终运用理论和试验手段描述齿轮啮合间隙动态变化特性,实现其在线的动态检测,建立动态间隙消隙算法。