基于积分模型的斜齿轮转子系统振动特性分析

doi:10.12068/j.issn.1005-3026.2014.05.026

东北大学学报:自然科学版 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (5): 721-725.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2014.05.026

基于积分模型的斜齿轮转子系统振动特性分析

王奇斌，胡鹏，张义民，马辉

(东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819)

收稿日期:2013-08-02 修回日期:2013-08-02 出版日期:2014-05-15 发布日期:2014-08-18
通讯作者: 王奇斌
作者简介:王奇斌(1988-)，男，陕西渭南人，东北大学博士研究生;张义民(1958-)，男，吉林长春人，东北大学教授，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，博士生导师.
基金资助:
国家重点基础研究发展计划项目(2014CB046303);沈阳市科技计划项目(F12-082-2-00);长江学者和创新团队计划项目(IRT0816);国家自然科学基金资助项目(51135003，51105062);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N130603002).

Vibration Characteristics Analysis of Helical Gear Rotor Systems Using the Integral Model

WANG Qibin， HU Peng， ZHANG Yimin， MA Hui

School of Mechanical Engineering & Automation， Northeastern University， Shenyang 110819， China.

Received:2013-08-02 Revised:2013-08-02 Online:2014-05-15 Published:2014-08-18
Contact: ZHANG Yimin
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摘要/Abstract

摘要： 为了模拟工程应用中斜齿轮转子系统的动力学特性，考虑齿轮齿面刚度分布场、传递误差分布场、啮合过程中啮合刚度、摆动刚度和刚度中心等参数，建立了通用的斜齿轮集中质量模型.将该模型与转子系统有限元模型进行了耦合，得到了斜齿轮转子系统有限元模型.最后，以一对斜齿轮转子系统为例，分析了该系统的振动响应特性.研究结果表明:该模型能够有效精确地模拟齿轮之间的啮合.通过对啮合力响应进行傅里叶分析，表明齿轮1倍啮合频率对系统响应影响最大，而其他频率对系统振动响应影响较小.

关键词: 斜齿轮, 积分模型, 载荷分布, 转子系统, 振动特性

Abstract: Taking the tooth stiffness distribution， transmission error distribution， translational stiffness， twist stiffness and the center of stiffness into account， a dynamic model for general helical gear pairs is developed. Then the rotors and bearing flexibility are introduced to the model， and a finite element model for the rotor system of helical gear is determined. Finally， dynamic responses are analyzed based on the gear rotor systems. The results show that the model is effective and accurate for general helical gear rotor systems. Moreover， through studying the fast Fourier transform of the dynamic mesh force， the 1×mesh frequencies of the system has a main influence on the response the rotor system.

Key words: helical gear, integral model, load distribution, rotor system, vibration characteristic

中图分类号:

TH113

王奇斌，胡鹏，张义民，马辉. 基于积分模型的斜齿轮转子系统振动特性分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2014, 35(5): 721-725.

WANG Qibin， HU Peng， ZHANG Yimin， MA Hui. Vibration Characteristics Analysis of Helical Gear Rotor Systems Using the Integral Model[J]. Journal of Northeastern University Natural Science, 2014, 35(5): 721-725.

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基于积分模型的斜齿轮转子系统振动特性分析

Vibration Characteristics Analysis of Helical Gear Rotor Systems Using the Integral Model

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