考虑齿面剥落的齿轮传动系统动力学建模

摘要

针对现有能量法无法准确描述齿轮存在齿面剥落的时变啮合刚度，造成齿轮传动系统故障的动力学建模方法不完善的问题，提出改进能量法。考虑不同类型的齿面剥落，建立一种考虑齿面剥落的时变啮合刚度公式。将所建立的齿面剥落时变啮合刚度公式引入六自由度传动系统，建立一个能够模拟齿面剥落的齿轮传动系统动力学模型。采用Newmark-β法进行求解，将数值模拟结果与试验数据进行对比分析，验证了所建立模型的准确性。基于该模型分析了不同齿面剥落关键参数对时变刚度的影响和对应的刚度变化规律及动力学响应的频率特性规律。研究结果表明，考虑齿面剥落的齿轮传动系统特征频率左右两侧会出现间距10Hz的次生频率峰值。

关键词

时变啮合刚度 / 齿面剥落 / 齿轮传动系统 / Newmark-β法 / 频率特性