齿轮-转轴-轴承传动振动特性仿真与实验研究

作     者：满维伟 胡泽华 关先磊 唐进元 MAN Weiwei;HU Zehua;GUAN Xianlei;TANG Jinyuan

作者机构：中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 中南大学机电工程学院湖南长沙410083 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室湖南长沙410083 

出 版 物：《华中科技大学学报（自然科学版）》 (Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2021年第49卷第6期

页      面：50-55页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年科学基金资助项目(52005515) 中国航发自主创新专项资金资助项目(ZZCX-2018-019) 

主　　题：齿轮传动 轴承 动态传动误差 振动加速度 理论仿真 实验测试 

摘      要：以某齿轮-转轴-轴承传动系统为对象,考虑齿轮啮合效应、转轴柔性、齿轮和转轴的陀螺效应及支撑轴承,建立了传动系统的有限元节点法动力学模型.通过求解振动控制方程对应的特征值方程得到系统的临界转速,运用数值方法仿真得到齿轮副的动态传动误差和振动加速度等振动响应,基于测试平台对相关振动响应进行实验测量和分析,验证理论分析结果的正确性.结果表明:当齿轮副含较明显的轴频误差激励时,动态传动误差低频特性较为突出,频谱分量主要以轴频响应为主;同时,在啮合频率附近有微弱的高频响应被激励出来,而支撑轴承处的振动位移和振动加速度频谱分量主要以啮合频率及其低倍频为主.理论模型用于分析动态传动误差和振动加速度的共振临界转速时具有较高的有效性,共振波峰出现的转速区域的理论结果与实验结果较为一致.