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Modeling and solving for transverse vibration of gear with variational thickness

Journal of Central South University 2013年第8期20卷 2124-2133页

作者： QIN Hui-bin LU Ming SHE Yin-zhu WANG Shi-ying LI Xiang-peng College of Mechanical Engineering Taiyuan University of Technology Taiyuan 030024 China School of Mechanical Engineering & Automation North University of China Taiyuan 030051 China

A analyzed model of gear with wheel hub, web and rim was derived from the Mindlin moderate plate theory. The gear was divided into three annular segments along the locations of the step variations. Traverse displacement, rotation angle, shear force and fiexural moment were equal to ensure the continuity along the interface of the wheel hub, web and rim segments. The governing differential equations for harmonic vibration of annular segments were derived to solve the gear vibration problem. The influence of hole to diameter ratios, segment thickness ratios, segment location ratios, Poisson ratio on the vibration behavior of stepped circular Mindlin disk were calculated, tabletted and plotted. Comparisons were made with the frequencies arising from the presented method, finite elements method, and structure modal experiment. The result correlation among these three ways is very good. The largest error for all frequencies is 5.46%, and less than 5% for most frequencies.

关键词： gear with variational thickness Mindlin moderately plate theory transverse and flexural vibration model resonantfrequencies of vibration

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