如何建立路灯车弯-扭-轴的某档位单对斜齿轮拍击动力学模型   肇庆路灯车, 肇庆出租路灯车, 肇庆租赁路灯车  以一款路灯车变速器为研究对象，针对该款变速器齿轮传动系统，综合运用齿轮系统动力学、振动力学和数值分析方法等知识，以该变速器某档位单对斜齿轮系统为研究对象，重点研究齿轮“振-冲”特性，即其拍击动力学特性。建立了弯-扭-轴的某档位单对斜齿轮拍击动力学模型，在综合考虑了轮齿时变啮合刚度、齿轮传递误差、齿侧间隙和齿轮啮合阻尼和扭矩波动等因素下，研究了不同参数对变速器齿轮拍击动力学特性的影响。主要研究工作和结论如下：

    （1）分析了变速器齿轮系统传动拍击的产生机理，综合分析了影响拍击的因素，并研究了产生拍击振动的内部激励因素和外部激励因素，并在分析各个方向振动模型时，得出了齿轮啮合刚度以及等效质量的计算方法，由于啮合刚度的周期变化特性，使用刚度的平均幅值建立动力学模型是不精确的。同时研究得出了转速对时变刚度波动性有着比较大的影响。同时介绍了齿轮传递静态误差的机理，为后续齿轮传动啮合力的研究与计算提供了理论基础。

   （2）综合分析了齿轮动力学研究中不同的建模思路和模型类型，全面分析每一中模型的优缺点，结合本文手动变速器的某档位斜齿轮系统，建立了本文的拍击动力学模型，为了简化求解过程，提高求解效率，将斜齿轮系统非线性动力学方程进行无量纲处理。

   （3）在建立的路灯车变速器斜齿轮系统拍击动力学模型基础上，获得动力学系统的质量矩阵和刚度矩阵，并运用MATLAB数值求解，得出固有频率的数值解。并使用三维建模软件SolidWorks对该档位单对斜齿轮系统进行三维模型的建立，运用有限元软件ANSYSworkbench对该单对斜齿轮系统进行模态分析，同时将ANSYS仿真分析得出的模态频率结果与MATLAB数值求解结果进行对比。

   （4）对建立的拍击动力学非线性方程组通过MATLAB/Simulink搭建模型求解，研究齿轮副各个方向无量纲相对位移与无量纲时间关系，研究其系统拍击动态特性。分别研究了齿侧间隙、齿轮传递误差、啮合刚度、与啮合阻尼和扭矩波动对斜齿轮系统的拍击程度影响。

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      研究结论如下：1）齿轮传动误差由于通常都远小于实际设计的齿轮啮合间隙值，因此误差的变化，对拍击强度变化影响比较小。

    2）比较小的齿轮啮合刚度以及比较大的齿轮啮合阻尼时，能够一定程度上改善变速器斜齿轮系统传动过程中的拍击现象，降低齿轮拍击强度。

     3)轮齿间隙过大，拍击强度下降。轮齿间隙过下，拍击频率增加。选择合适的轮齿齿侧间隙值能够改善拍击特性。

     4）输入扭矩波动由小变大时，齿轮拍击现象依次为：无拍击、单面拍击和双面拍击。输入扭矩波动幅值越大，其拍击强度不断增加，拍击频率则80为先增加，后逐渐减小并保持不变。5）变速器齿轮拍击主要表现为扭转方向拍击。

     由于条件、技术以及其他各方面等原因，本文还有许多问题需要进一步深入研究，希望后期的研究人员可以从以下几个方面进行研究，进一步对研究的内容加深和丰富，取得进展，为变速器齿轮拍击噪声的研究提供更多依据和参考：（1）本文在建立单对斜齿轮拍击动力学分析模型时，通过数值方法研究了时变啮合刚度，齿轮传递误差、轮齿齿侧间隙等几个主要的非线性因素对齿轮拍击特性的影响，实际工况中，齿轮润滑存在油膜与齿面摩擦等因素，因此在进一步研究中，可以在考虑上述因素基础上，改进动力学模型。

   （2）本文在研究轮齿齿侧间隙、啮合刚度、啮合阻尼、齿轮传动误差和扭矩波动对齿轮拍击程度影响时，通过一系列仿真计算结果分析得出了一系列规律，并进行定量分析其对拍击强度和拍击频率影响，下一步研究中可以进一步对各影响参数进行灵敏度分析。

    （3）文中使用数值方法重点研究了该变速器传动系统怠速工况下的齿轮拍击动力学特性，未进行试验验证。后期可进行试验数据与理论仿真对比验证，同时后期可以研究其他档位工况下拍击特性。

     

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