新型摆线针轮传动系统动力学特性的研究

目录前言第1章 绪论 11.1 引言 11.2 国内外研究现状综述 11.2.1 针摆行星传动 21.2.2 环板式针摆行星传动 51.2.3 RV针摆行星传动 71.2.4 FA针摆行星传动 91.2.5 齿轮动力学的研究现状 111.3 本书的主要内容 15参考文献 17第2章 环板式针摆行星传动模态分析 242.1 引言 242.2 有限元模态分析原理 242.3 四环板针摆行星传动典型零件的有限元模态分析 272.4 输入轴系的模态分析 312.4.1 用有限元法对输入轴系进行模态分析 312.4.2 用传递矩阵法计算输入轴系的固有频率 322.5 双电机驱动四环板针摆行星减速器模态实验 362.5.1 环板模态测试 372.5.2 箱体模态测试 372.5.3 输入轴模态测试 392.5.4 模态实验结果分析 402.6 本章小结 40参考文献 40第3章 环板式针摆行星传动系统幅频特性分析 413.1 引言 413.2 环板式针摆行星传动非线性动力学模型 413.2.1 系统建模的假设条件 413.2.2 系统动力学模型建立 413.2.3 系统的运动微分方程 433.2.4 转化方程 453.2.5 方程无量纲化处理 503.3 系统微分方程的求解 513.3.1 参量说明 513.3.2 代数平衡方程 533.4 系统的频域特性分析 553.4.1 系统的幅频曲线 563.4.2 参数对系统动态特性的影响 573.5 本章小结 60参考文献 60第4章 环板式针摆行星传动非线性动态特性分析 614.1 引言 614.2 分析非线性系统的方法 614.2.1 时间历程 614.2.2 相平面图 614.2.3 Poincaré映射截面 624.2.4 频谱分析 634.3 系统非线性微分方程的求解 634.3.1 求解方法 634.3.2 积分初值的选取 654.3.3 方程组的降阶处理 674.4 系统的稳态响应分析 724.5 齿侧间隙对系统非线性动态特性的影响 774.6 本章小结 82参考文献 82第5章 RV针摆行星传动系统的传动特性及功率流分析 845.1 引言 845.2 RV减速器的结构及传动原理 845.3 RV减速器的传动特点及传动比 865.3.1 RV减速器的传动特点 865.3.2 RV减速器的传动比及理论转速计算 875.4 RV减速器的功率流分析 885.4.1 系统各构件角速度及力矩分析 895.4.2 功率流分析 905.5 RV减速器传动效率计算 915.6 本章小结 92参考文献 93第6章 RV减速器非线性键合图模型的建立 946.1 引言 946.2 键合图的理论概述 946.2.1 键合图基本原理 956.2.2 基本键合图元 966.2.3 键合图增广 996.2.4 机械系统的键合图建模过程 1026.2.5 由键合图模型列写系统状态方程 1046.3 开关键合图的建模方法 1056.4 RV减速器非线性因素及其键合图模型的建立 1076.4.1 齿侧间隙 1086.4.2 时变啮合刚度 1086.4.3 综合啮合误差 1096.4.4 含间隙及时变啮合刚度键合图模型的建立 1106.5 RV减速器非线性键合图模型的建立 1116.6 本章小结 112参考文献 113第7章 基于键合图法RV减速器动力学特性分析 1157.1 引言 1157.2 MATLAB/Simulink软件简介 1157.2.1 Simulink多功能子模块库 1157.2.2 Simulink建模与仿真的特点 1177.3 RV减速器系统状态方程的建立 1177.4 Simulink模型的建立 1207.5 模型中参数的确定 1227.5.1 系统主要构件的转动惯量 1237.5.2 系统主要构件的扭转刚度 1247.5.3 渐开线齿轮时变啮合刚度及啮合阻尼计算 1257.5.4 负载转矩的确定 1267.6 仿真结果分析 1267.6.1 系统的仿真结果分析 1267.6.2 角速度的仿真结果分析 1287.6.3 角加速度的仿真结果分析 1307.7 本章小结 131参考文献 132第8章 参数变化对RV减速器动力学特性的影响 1338.1 引言 1338.2 齿侧间隙的影响 1338.3 阻尼的影响 1378.4 负载的影响 1408.5 本章小结 142参考文献 142第9章 基于数值方程RV减速器非线性动力学建模 1439.1 引言 1439.2 RV减速器非线性动力学模型 1439.2.1 系统建模的假设条件 1439.2.2 非线性动力学模型 1449.2.3 系统的运动微分方程 1449.3 方程坐标变换 1479.4 方程无量纲化处理 1539.5 本章小结 154参考文献 155第10章 非线性动力学方程求解 15610.1 引言 15610.2 啮合刚度的计算 15610.2.1 轴承刚度的计算 15610.2.2 渐开线齿轮刚度的计算 15710.2.3 摆线针轮啮合刚度的计算 15810.3 多自由度解析谐波平衡法 16010.3.1 激励形式 16110.3.2 响应形式与非线性函数形式 16210.3.3 刚度矩阵 16310.3.4 代数平衡方程 16310.3.5 拟牛顿法 16410.3.6 方程的雅可比矩阵 16510.4 本章小结 166参考文献 166第11章 RV减速器的幅频特性分析 16711.1 引言 16711.2 系统的固有频率 16711.3 线性系统的幅频特性 16911.4 非线性系统的幅频特性 17211.5 参数对系统幅频特性的影响 17511.5.1 啮合刚度对系统幅频特性的影响 17511.5.2 综合啮合误差对系统幅频特性的影响 17611.5.3 阻尼对系统幅频特性的影响 17711.6 本章小结 178参考文献 178第12章 RV减速器非线性动态特性分析 17912.1 引言 17912.2 非线性动力学方程的求解方法 17912.2.1 微分方程的降阶处理 17912.2.2 积分初值的选择 18312.2.3 龙格-库塔算法 18412.3 系统的稳态响应 18512.4 阻尼对系统非线性动态特性的影响 18812.5 本章小结 191参考文献 191第13章 环板式针摆行星传动系统动力学实验 19213.1 引言 19213.2 振动实验测试 19213.2.1 实验设备及测点布置 19213.2.2 实验测试工况及情况说明 19313.2.3 结果分析 20013.3 噪声测试 20213.3.1 噪声与载荷的关系 20213.3.2 噪声与转速的关系 20713.4 本章小结 210参考文献 210