齿轮传动系统随机振动模型与仿真

王靖岳¹，郭立新¹，张亮²，王浩天³

1. 东北大学机械工程与自动化学院2. 沈阳理工大学汽车与交通学院3. 沈阳航空航天大学研究生学院

摘 要：除考虑齿轮的齿侧间隙、时变啮合刚度、综合啮合误差和轴承纵向响应外,还考虑了由扭矩波动引起的低频外激励和齿轮阻尼比、齿侧间隙、激励频率、啮合刚度的随机扰动,根据牛顿定律建立了单对三自由度直齿齿轮传动系统的动力学方程.利用系统的分岔图、相图、时间历程图、Poincaré映射图、李雅普诺夫指数和功率谱图分析了齿轮传动系统在齿轮时变啮合刚度变化下的动力学特性,以及啮合刚度的随机扰动对系统动力学的影响.数值仿真表明,随着齿轮时变啮合刚度的增大,齿轮传动系统从周期运动通过倍化分岔通向混沌运动;在啮合刚度的随机扰动不是很大时,系统解的周期结构不会发生大的变化.

关键词：齿轮传动系统;随机振动;混沌;Poincaré映射;分岔;