人字齿轮副动态特性研究

姚 璐

（重庆交通大学 机电与车辆工程学院，重庆 400074）

人字齿轮因其承载能力强、传动平稳等特性，被广泛应用于航空航天等领域。针对其特性，国内外学者开展了大量研究。KAHRAMA 等开发了一种由试验机和试样组成的新型双螺旋试验装置，根据实验数据提出了包括轴和轴承支撑的双螺旋齿轮副系统的线性时不变动力学模型[1]。XIA 等建立了直齿轮副的非线性动力学模型，应用龙格-库塔数值方法分别研究了系统在轻载和重载条件下的分岔和混沌特性，并详细研究了转速、阻尼比和齿轮侧隙等参数对动力学行为的影响[2]。HAN 等采用解析几何方法和势能方法相结合的方法计算了齿顶崩缺齿轮副的啮合刚度，建立了包含齿隙、时变啮合刚度和制造误差的非线性动力学模型，研究了系统的动态响应[3]。LIU 等研究了动态齿隙和转速对时变啮合刚度齿轮-轴承系统6 自由度模型的影响[4]。JIN 等结合面齿轮和圆柱齿轮功率分配的优点，提出了一种新的直升机主减速箱两级分流结构；考虑刚度、阻尼和侧隙的影响，采用集中参数法，建立了系统弯扭耦合动力学模型[5]。GUO等建立了考虑制造偏心误差、时变网格刚度和载荷平衡机制的人字星形齿轮传动广义动力学模型，分析了星形齿轮偏心误差和工作频率变化时的系统分岔特性[6]。本文建立了基于时变啮合刚度、齿侧间隙和综合传动误差的人字齿轮副弯扭耦合动力学模型，对单对人字齿轮副进行动力学分析。……