航空非正交偏置面齿轮分汇流系统非线性动力学

作     者：莫帅 黄祖瑞 刘翊恒 张伟 Mo Shuai;Huang Zurui;Liu Yiheng;Zhang Wei

作者机构：广西大学机械工程学院省部共建特色金属材料与组合结构全寿命安全国家重点实验室南宁530004 直升机传动技术国防科技重点实验室南京210016 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2024年第56卷第4期

页      面：1110-1122页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(52265004) 直升机传动技术国防科技重点实验室基金(HTL-0-21G07) 广西科技重大专项(2023AA19005)资助项目 

主　　题：面齿轮 轴承变形 非线性动力学 动态响应 分岔理论 

摘      要：在面齿轮传动系统研究领域,研究对象多为单级面齿轮副,针对面齿轮分汇流传动系统动态特性的研究内容相对较少.聚焦航空非正交偏置面齿轮分汇流系统的非线性动力学特性,建立轴承滚动体变形、齿侧间隙以及综合传递误差的数学模型,推导出包含轴承在内的非正交偏置面齿轮传动多自由度耦合弯扭组合动力学模型.利用数值方法求解航空非正交偏置面齿轮分汇流系统的振动微分方程,结合时域图、频域图、相图、Poincaré映射、李雅普诺夫指数以及分岔图研究复杂系统非线性动态特性.研究了激励频率和啮合阻尼比变化对分流级与汇流级齿轮副之间啮合线位移的影响,结果表明:系统分流级与汇流级在特定参数下表现出不同的非线性特性,随激励频率增大,分流级出现单周期、多周期以及混沌现象,而汇流级无混沌现象产生;随啮合阻尼比增大,分流级状态变化近似于逆倍周期分岔过程,而汇流级在较小的阻尼比也可能保持周期运动状态;合理的激励频率和啮合阻尼比能使得系统跳出混沌并保持稳定.