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齿轮传动是应用最为广泛的传动形式之一,在现代工业各领域发挥着关键作用,然而齿轮在传动过程中的振动对机械系统的性能以及寿命等造成了不利的影响,因此对其进行动力学分析和振动抑制的研究显得尤为重要。本文针对分层腹板单级圆柱齿轮传动进行了振动主动控制方法的研究,主要包括:分层腹板圆柱齿轮传动的准静态传递误差计算方法研究、分层腹板单级圆柱齿轮传动的动力学特性分析、基于分层腹板圆柱齿轮传动的振动主动控制算法研究、分层腹板单级圆柱齿轮传动的动力学与振动主动控制分析软件开发。 在分层腹板圆柱齿轮传动准静态传递误差计算方法的研究中,结合材料力学相关知识,推导了考虑分层腹板的圆柱齿轮轮体变形量解析计算方法;通过与有限元法计算结果进行比较分析,验证了轮体变形量解析计算方法的正确性;基于轮体变形量的解析计算方法,推导了考虑分层腹板的圆柱齿轮传动准静态传递误差计算方法;分析了腹板的结构参数对圆柱齿轮传动准静态传递误差的影响规律。 在分层腹板单级圆柱齿轮传动的动力学特性分析中,基于集中质量法建立了分层腹板单级圆柱齿轮传动的位移-扭转耦合动力学模型;将准静态传递误差作为内部激励源,并利用Simulink对动力学微分方程进行了仿真求解;分析了腹板的结构参数对单级圆柱齿轮传动动态啮合力的影响情况;通过与普通圆柱齿轮传动动态啮合力的比较,验证了采用分层腹板对圆柱齿轮传动进行振动抑制的可行性。 在基于分层腹板单级圆柱齿轮传动的振动主动控制算法研究中,基于准静态传递误差的计算结果与动力学特性的分析结果,建立了开环振动主动控制算法;将齿轮传动的振动加速度作为反馈信号,建立了闭环振动主动控制算法;利用Simulink分别对开环振动主动控制和闭环振动主动控制进行了仿真,验证了两种控制算法的可行性;对比分析了开环振动主动控制与闭环振动主动控制的效果。 在分层腹板单级圆柱齿轮传动的动力学与振动主动控制分析软件开发中,基于 Matlab的GUI软件开发环境,规划了分层腹板单级圆柱齿轮传动的动力学与振动主动控制分析软件各模块的结构框架;开发了软件的各功能模块,实现了分层腹板单级圆柱齿轮传动的动力学与振动主动控制分析功能,为分层腹板圆柱齿轮的设计提供了有效的分析工具。