【摘 要】
:
齿轮传动系统作为传递运动与动力的重要部分,在传动系统中起到不可替代的作用,在各个行业中有着广泛的应用。工业的飞速发展对齿轮传动系统提出高刚度、高精度、高可靠、轻量化、自适应等要求。而在高低温等特殊与极端工况下,齿轮系统的传动往往存在着振动剧烈,转动不流畅,甚至出现卡涩、卡死等,严重影响了系统的可靠性。由于齿轮的制造加工误差与安装误差,在传动过程中经常会出现齿轮偏心的现象,同时齿轮接触发生相对滑动的
【基金项目】
:
国家军品配套重点项目“高刚度高传动精度 XXX(JPPTXXX)”; 国家自然科学基金面上项目“基于仿生耦合界面的新型精密行星传动多场多参量耦合非线性动态特性研究(50905189)”; 国家自然科学基金面上项目“工业机器人高可靠精密滤波驱动装置应用基础研究(51375506)”;
论文部分内容阅读
齿轮传动系统作为传递运动与动力的重要部分,在传动系统中起到不可替代的作用,在各个行业中有着广泛的应用。工业的飞速发展对齿轮传动系统提出高刚度、高精度、高可靠、轻量化、自适应等要求。而在高低温等特殊与极端工况下,齿轮系统的传动往往存在着振动剧烈,转动不流畅,甚至出现卡涩、卡死等,严重影响了系统的可靠性。由于齿轮的制造加工误差与安装误差,在传动过程中经常会出现齿轮偏心的现象,同时齿轮接触发生相对滑动的过程中会出现磨损齿面。因此,解决传动过程中的卡涩卡死问题,使传动系统可以进行自适应协调变形,有效地降低齿轮系统运行过程中的振动,并考虑齿轮传动过程中的偏心和磨损激励对实际工程具有重要的价值和指导意义。基于金属橡胶的刚柔复合滤波减速器,建立了刚柔复合齿轮减速器的动力学模型,系统的研究了刚柔复合减速器的动态特性,并对偏心和磨损进行了系统的分析。本文的主要研究内容如下:(1)针对新型刚柔复合滤波减速器,综合考虑时变啮合刚度、动态传递误差、齿侧间隙、轴承游隙、齿面摩擦、动态支撑刚度等因素,建立新型刚柔复合滤波减速器的非线性时变动力学模型。(2)从动态传递误差、振动位移、振动角位移以及动态啮合力等出发,对传统刚性齿轮副和刚柔复合齿轮副的动态特性进行对比,得到刚柔复合滤波减速器在减振方面的优越性。而后通过研究不同转速下的加速度,进一步验证刚柔复合齿轮副在减振方面的优越性。(3)通过对非线性时变动力学模型进行无量纲化,得到刚柔复合滤波减速器的无量纲动力学方程。通过对比不同阻尼系数下刚性齿轮和刚柔复合齿轮的分岔图,验证刚柔复合滤波减速器对混沌的抑制作用。而后,通过分岔图、频率瀑布图、无量纲啮合力、无量纲振动时域图、速度-位移相图、速度-位移Poincaré截面以及频谱图对刚柔复合齿轮系统的分岔特性进行了系统的分析。最后,采用振动控制的主动方法,运用PID控制器对系统的不稳定运动进行抑制。(4)基于制造、加工、装配等过程中出现的偏心问题,对齿轮系统的几何偏心展开研究。综合考虑由于偏心激励造成的标准离心惯性力、复合向心力、离心惯性力和切向惯性力,对偏心下的系统的动力学特性进行分析。而后,系统的分析了几何偏心激励对时变啮合刚度、角速度、齿侧间隙、啮合冲击的影响,在此基础上分析系统的动态特性。最后绘制系统分别处于质量偏心和几何偏心下的系统分岔图,对两种偏心的分岔特性进行对比。(5)由于齿轮运行过程中必然会出现齿面磨损问题,故对刚柔复合滤波减速器基于齿面磨损的动态特性进行分析。针对均匀磨损与非均匀磨损,计算齿面随时间累加的磨损量,并充分考虑由于磨损而导致的时变啮合刚度和齿侧间隙的变化。分析随磨损时间变化的刚柔复合滤波减速器的分岔特性,并对无磨损齿轮与不同磨损程度齿轮的分岔特性进行对比,同时将其频率响应特性进行对比。
其他文献
近年来,生物大分子药物随着细胞工程、基因工程和酶工程等技术的逐渐成熟,迅速发展成为药物研发的新热点。对比小分子化学药物,生物大分子拥有诸多优势,比如精准的靶向专一性、良好的生物相容性、极低的毒副作用以及较高的生物活性。但是,生物大分子自身很容易降解失活,而且它们的细胞膜渗透性非常差,限制了其在临床试验中的进一步开发和应用。为了解决这些棘手的问题,本论文设计合成了几种新型的载体材料,这些新型载体材料
随着我国工业、农业的快速发展,在入库存储方面的需求也随之增加,筒仓贮料已成为当前储存工业、农业产品的主要方式,我国各个地区的筒仓总数持续上升,这对筒仓结构安全稳定性设计提出了新的挑战。地震灾害是筒仓倒塌的主要破坏因素之一,我国又是地震灾害多发国家,从以往数据在库的地震中可以看到,地震烈度等级达7度及以上时,地震区内的筒仓出现晃动、开裂、倾斜甚至倒塌现象。说明目前我国筒仓抗震结构设计研究仍未完善,对
由于生命科学发展的需要,DNA成为分析化学的研究热点,其中DNA测序是现代分析化学的一项重要任务。复杂样品DNA测序的前提是DNA的有效分离。变性梯度凝胶电泳(DGGE)是根据DNA碱基组成对其进行分离的方法,该方法具有高通量、省时且成本较低等优点,是目前普遍应用的一种DNA检测技术。土壤微生物担负着重要的生命系统功能,主要参与有机质分解、养分循环和元素转化等生物学过程,因而在维持和改善土壤质量方
人类对传统化石能源的大规模开发和利用,不仅带来了严重的能源紧缺问题,还给地球环境造成了极大的破坏,严重威胁到人类的生存和发展。如此紧迫的形势让节能减排成为了社会的共识。建筑业能耗是社会总能耗重要分项之一,通过技术改革有效地降低建筑能耗是节能减排事业中的重要一环。在改进传统能源技术的基础上,合理地开发和使用绿色可再生能源,减小建筑暖通空调系统的能耗,同时保证良好的室内环境条件,具有重要的意义。利用土
轻质镁合金在提高汽车和航空航天工业的能源效率方面具有巨大潜力。然而,由于其固有的密排六方晶格结构,导致镁合金室温成形性能较差,从而限制了其广泛应用。因此,深入理解镁合金在室温下的塑性变形行为及其产生机制对发展高性能镁合金具有重要意义。传统的实验手段周期长、花费大,且对镁合金复杂应力状态下变形机理的研究存在局限性。将晶体塑性理论与有限元软件相结合而产生的晶体塑性有限元法(CPFEM)为镁合金复杂变形
高锰钢因具有良好的耐磨性和无磁性,应用领域日益广泛。Mn13耐磨钢和20Mn23AlV无磁钢是两种典型的高锰钢,由于其合金元素含量高、两相区宽、热敏感性强等特性,国内外普遍采用模铸生产工艺。采用连铸工艺替代模铸工艺,已成为高锰钢生产技术的发展方向。本论文以Mn13钢和20Mn23AlV钢为对象,系统研究了高锰钢冶炼过程中夹杂物的演变行为、产生机理与控制方法,全面分析了不同连铸工艺条件下高锰钢的凝固
向地球深部进军是我国重要的国家战略,在建或即将建设一大批重点深埋隧洞工程。准确的深部岩体完整性及破裂区评价、深部岩体破裂区演化规律及分区破裂机制的研究是深部工程建设和理论发展的重要需求。本文开展了深部硬岩隧洞完整性和破裂区的萌生与发育的原位观测试验,发现了破裂区内裂隙分布特征与围岩完整性和岩体强度的关系,建立了基于钻孔摄像测试结果的岩体完整性评价方法(RMIBT),实现了深埋硬岩隧洞围岩完整性动态
异常工况下的安全控制问题在工业自动化发展过程中一直受到广泛地关注,对于保证运行性能及产品质量具有重要意义。由于原料特性的变化及不适当的操作策略,工业现场的异常工况时常发生。异常工况的发生将导致严重的经济损失甚至安全威胁。由于工业现场生产环境恶劣、基础自动化水平较差等原因,大部分异常工况的安全控制决策均由现场操作人员利用自已的操作经验及专业知识制定。但是,不同操作人员拥有不同的专业技能,操作人员给出
Daphmanidin A型虎皮楠生物碱具有复杂的六环稠合骨架、新颖的双环[2.2.2]辛烷环核心结构以及多个手性中心。其结构复杂,合成极具挑战性,同时由于该类化合物具有一定的生理活性,因此开展其全合成研究,不仅对促进合成化学的发展具有重要科学意义,还能为进一步研究它的生物活性提供类似物。目前,Carreira小组和Smith小组分别完成了Daphmanidin E和Calyciphylline
随着计算机技术的发展,并行技术是一个新兴的研究方向,是近年来人脸识别研究领域中的一个热点。而在人脸识别中的神经网络分类器技术是人脸识别中的基础。本文基于人脸识别中神经网络的并行化应用,对并行PCA算法、并行遗传算法,多维BP神经网络、多岛遗传算法优化的神经网络及多宇宙量子遗传神经网络的核心算法进行了深入的研究。首先研究了人脸特征提取算法的并行优化策略。待识别人脸的特征提取通常是人脸识别过程中的一个