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研究探讨

基于虚拟样机的齿轮系统非线性扭转振动分析
王炎马吉胜蒙刚
军械工程学院火炮工程系石家庄武汉军械士官学校武汉
摘要以为建模环境建立了齿轮系统非线性扭转振动模型通过用户自定义程序实现非线
性函数的控制。以求解器快速求解齿轮系统动力学方程。在后处理中分析了非线性因素对轮齿啮合力的
影响为研究齿轮系统的振动、冲击、优化设计提供了另一种思路。
关键词齿轮系统扭转振动非线性因素
中图分类号文献标识码文章编号










引言
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齿轮非线性扭转振动方程中包含时变啮合刚度、传
动误差以及齿轮副间隙非线性函数。目前国内外学者偏
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重于如何简化非线性函数并寻求适合的求解方法。本
文另辟新径通过虚拟仿真软件建立
式中、为主、被
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了齿轮系统非线性扭转振动虚拟样机模型以动轮的转动惯量、
!
求解器快速求解动力学方程并实时显示动力学特为主、被动轮的扭
!
性曲线方便地获得各种载荷数据可用于齿轮传动系统转角位移、为

的优化设计、振动冲击分析为研究多级齿轮传动的动态主、被动轮的基圆半
特性打下基础。径为时变啮合


动力学分析刚度、为

典型的直齿轮副扭转振动力学模型如图所示。作用在主、被动轮上
的外力矩为齿
由图可推导出其分析模型为!
轮静传递误差为图齿轮传动系统扭转振动模型
!基!金!项!目! 国!家!自!然!科!学!基!金!资!助!项!目
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于在进行有限元分析时对实际结构进行适当简化到更好的材料分布获得最佳承载能力有限元分析及测
的结果试结果对移动模板优化设计具有重要参考意义。
有限元计算模型设计是正确的同时也表明有限参考文献
元模型所加约束和载荷是合理的有限元分析结果可信李竞李小平陈宏滨运用软件对注塑机调模板进行
有限元分析机械设计与制造
能够反映模板真实的受力情况。
徐晗陈灼民武松涛电阻应变测量方法浅析测控技术
结语

注塑机移动模板应力的有限元分析及电测实验分析龚雅萍材料力学测试与有限元分析技术在注塑机拉杆结构分
表明该有限元计算模型的简化及边界条件选择合理能析中的应用机械设计与制造
够反映模板真实的受力情况分析还表明该板的大部分编辑立明
区域应力已基本满足设计要求但局部应力较大、变形也!!!!!!!!!!
作者简介刘旭红女讲师硕士主要研究方向为
较大可以认为这是导致移动模板产生失效的主要原因。
故在模板的结构设计中应作到合理布置加强筋使其得收稿日期
机械工程师年第期
研究探讨

啮合阻尼。物体通过齿轮副连接如图所示。工作时主动轮按照
该方程中所包含的非线性因素由三部分组成传动比将动力传递至哑物体哑物体通过扭簧将动力传
时变啮合刚度递至被动轮。
过去有不少研究者将周期性变化的啮合刚度近似为变换后的模型中扭簧产生的扭矩
矩形波或三角函数然后用级数将其展开以求

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