1.5齿轮系统振动产生的机理C准双曲面锥齿轮振动激励来源:齿轮啮合时由齿形误差或齿面非均匀磨损引起的轮齿间的撞击;·轮齿在啮合力作用下的弹性变形引起的沿啮合线法线方向的脉动力:·在一定条件下由轮齿齿面摩擦产生的自激振动激励;·由齿轮系统中各零部件的偏心质量产生的离心力·齿轮系统驱动力矩的波动及路面随机激励。图1.11主减速器准双曲面齿轮分析的重点是由刚度、误差及齿轮冲击等内部激励对齿轮系统的影响。2025/8/27
2025/8/27 2025/8/27 1.5 齿轮系统振动产生的机理 准双曲面锥齿轮振动激励来源: • 齿轮啮合时由齿形误差或齿面非均匀磨损引起的轮齿 间的撞击; • 轮齿在啮合力作用下的弹性变形引起的沿啮合线法线 方向的脉动力; • 在一定条件下由轮齿齿面摩擦产生的自激振动激励; • 由齿轮系统中各零部件的偏心质量产生的离心力; • 齿轮系统驱动力矩的波动及路面随机激励。 分析的重点是由刚度、误差及齿轮冲击等内部激励对齿 轮系统的影响。 图1.11 主减速器准双曲面齿轮
1.6齿轮系统振动产生的机理C1.齿轮时变齿合刚度激励啮合刚度是使一对或几对同时啮合的精确轮齿在1mm齿宽上产生1um挠度所需的啮合线上的载荷,啮合刚度随时间而改变,从而产生动态激励,即齿轮的刚度激励。准双曲面齿轮传动过程的重合度较大,轮齿啮合交替不存在突变其所受载荷及综合啮合刚度也不产生阶跃性突变,因此可将其处理为在某一均值处的周期性的波动,如图1.12所示。R齿对ikA齿对i+1齿对i-1图1.12锥齿轮综合啮合刚度2025/8/27
2025/8/27 1.6 齿轮系统振动产生的机理 1.齿轮时变啮合刚度激励 啮合刚度是使一对或几对同时啮合的精确轮齿在1mm齿宽上产生 1um挠度所需的啮合线上的载荷,啮合刚度随时间而改变,从而产生 动态激励,即齿轮的刚度激励。 准双曲面齿轮传动过程的重合度较大,轮齿啮合交替不存在突变, 其所受载荷及综合啮合刚度也不产生阶跃性突变,因此可将其处理为 在某一均值处的周期性的波动,如图1.12所示。 图1.12 锥齿轮综合啮合刚度
1.6齿轮系统振动产生的机理C2.齿轮误差激励传递误差为从动轮的实际位置与理想位置之间的差距,定义中的理想位置指的是当主从动轮齿形均为理想渐开线,且啮合时未产生弹性变形时,从动轮所处的位置。齿轮传递误差是齿轮系统振动和噪声的主要激励源之一,在一般情形中,当频率为一定值时,齿轮传动的振动和噪声直接与传动误差成正比例关系。分类:设计误差一一轮齿受载后弹性变形引起制造误差一一制造加工引起测量方式:沿着齿轮啮合作用线方向计算、测量传递误差的值2025/8/27
2025/8/27 2025/8/27 1.6 齿轮系统振动产生的机理 2.齿轮误差激励 传递误差为从动轮的实际位置与理想位置之间的差距,定义中的 理想位置指的是当主从动轮齿形均为理想渐开线,且啮合时未产生弹 性变形时,从动轮所处的位置。 齿轮传递误差是齿轮系统振动和噪声的主要激励源之一,在一般 情形中,当频率为一定值时,齿轮传动的振动和噪声直接与传动误差 成正比例关系。 分类: 设计误差——轮齿受载后弹性变形引起 制造误差——制造加工引起 测量方式: 沿着齿轮啮合作用线方向计算、测量传递误差的值
1.6齿轮系统振动产生的机理C传递误差对啮合齿轮产生了位移型激励。同时,由于该偏离具有ERSITYOF时变性,使得齿轮系统的传动比产生瞬时变化,造成轮齿间的相互冲击和碰撞,最终引起齿轮系统的振动。等效为如图1.13所示误差激励。等效质量Fm啮合刚度误差图1.13误差激励的等效在研究齿轮的误差激励时,通常将齿轮的误差分解为齿距误差和齿形误差,统称为轮齿啮合误差。2025/8/27
2025/8/27 2025/8/27 1.6 齿轮系统振动产生的机理 传递误差对啮合齿轮产生了位移型激励。同时,由于该偏离具有 时变性,使得齿轮系统的传动比产生瞬时变化,造成轮齿间的相互冲 击和碰撞,最终引起齿轮系统的振动。等效为如图1.13所示误差激励。 图1.13 误差激励的等效 在研究齿轮的误差激励时,通常将齿轮的误差分解为齿距误差和 齿形误差,统称为轮齿啮合误差
1.6齿轮系统振动产生的机理C在齿轮动力学模型中,误差激励实质上是一种参数激励,其表现RSITY.OF形式为弹性力项的位移量,通常采用简谐函数来表示齿轮误差:Ve(t)=eo +Zea cos(i2,t +d)(1-11)i=l式中,eo,eAi——为传递误差在啮合线法向上的常值和幅值,一般取eo=0;Qh一一为齿轮的啮合频率;のe一静态传递误差的初相位。2025/8/27
2025/8/27 2025/8/27 1.6 齿轮系统振动产生的机理 在齿轮动力学模型中,误差激励实质上是一种参数激励,其表现 形式为弹性力项的位移量,通常采用简谐函数来表示齿轮误差: 0 1 ( ) cos( ) N Ai n e i e t e e i t = = + + (1-11)