斜齿轮传动系统建模及传递误差分析

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斜齿轮传动由于其恒功率、定传动比以及传动效率高等诸多优点因此被广泛应用于机械产品之中,本文针对二级斜齿轮减速机构为主要对象对其动态特性进行分析。  本文利用集中参数法建立了斜齿轮传动系统16自由度的弯-扭-摆动力学模型,推导了动力学模型的非线性微分方程组。计算了相关的动力学参数,其中包括静态传递误差,啮合刚度、啮合阻尼等。静态传递误差的计算与非线性齿侧间隙的处理为齿轮系统动力学仿真分析提供了一种有效的方法。  利用SIMULINK中的数值分析方法对系统微分方程组进行了数值求解,分析了其位移响应,并分析了可能对整个系统的影响,最后在此基础上给出了改进的方法。  进一步利用有限元方法建立了传动系统的动态响应模型,推导了斜齿轮传动系统的啮合刚度矩阵,建立了二级斜齿轮传动机构的有限元模型。不同于实体模型的建立,该模型考虑了齿轮在传动过程中的耦合效应。之后分析了系统的模态与振型,之后在模态分析的基础上进行了啮合力激励下的谐响应分析,分析了在各个模态频率下啮合点的位移响应。为以后更加深入的理论分析奠定了基础。
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