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——毛 君 張 瑜 張 坤等采煤機截割部傳動系統(tǒng)的非線性動力學建模及仿真—
采煤機截割部傳動系統(tǒng)的非線性動力學建模及仿真
毛 君 張 瑜 張 坤 陳洪月 徐健博
遼寧工程技術(shù)大學機械工程學院，阜新，１２３０００
摘要：針對采煤機截割部齒輪傳動系統(tǒng)在運行中產(chǎn)生振動、制造噪聲污染等現(xiàn)象，綜合考慮嚙合剛度、嚙合阻尼、綜合誤差等因素，建立了采煤機截割部齒輪傳動系統(tǒng)的非線性動力學模型，運用變步長阻Ｒｕｎｅｕｔｔａ方法對系統(tǒng)微分方程進行了求解。通過分析相平面圖和龐加萊截面研究了嚙合剛度、－Ｋｇ
尼比及激振頻率對齒輪系統(tǒng)動態(tài)特性的影響。研究結(jié)果表明：在一定區(qū)間內(nèi)，阻尼比逐漸減小時，太陽最終進入混沌運動；嚙合剛度增大時，太陽輪位移響應(yīng)同樣輪位移響應(yīng)由單周期運動轉(zhuǎn)為多周期運動，
從周期運動逐漸進入混沌運動；激振頻率逐漸增大時，太陽輪位移響應(yīng)呈現(xiàn)由周期響應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛煦珥憫?yīng)再轉(zhuǎn)變?yōu)閿M周期響應(yīng)的現(xiàn)象。
關(guān)鍵詞：采煤機截割部；行星齒輪傳動系統(tǒng)；非線性動力學；動力學微分方程中圖分類號：Ｏ１２１．８
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０ 引言
截割部齒輪傳動系統(tǒng)是采煤機重要組成部分，它在運行中，不僅會產(chǎn)生振動，還會制造噪聲因此有必要對采煤機截割部齒輪系統(tǒng)振動污染，
規(guī)律及動態(tài)特性進行深入研究
［］１２－
動的力學模型，研究了不同齒輪嚙合剛度條件下的系統(tǒng)振動特性，并分別對正交面和非正交面齒王世輪系統(tǒng)的非線性振動特性進行了深入研究；
８］
宇等［采用行星傳動純扭轉(zhuǎn)模型對傳動系統(tǒng)的固９］有特性進行了研究；孫濤等［對行星齒輪系統(tǒng)的１０］
公彥軍［建立了非線性動力學問題進行了研究；
。
國內(nèi)外學者對行星齒輪系統(tǒng)的非線性進行了
［３］
大量研究。Ｌｉｎ等對行星齒輪嚙合剛度變化引
汽車自動變速器多級行星齒輪傳動系統(tǒng)的動力學模型，分析了自然模態(tài)和誤差激勵對系統(tǒng)固有特
１１］１０］
性的影響規(guī)律；黃啟林［結(jié)合公彥軍［的研究
起的參數(shù)不穩(wěn)定性進行了相關(guān)研究；Ｂａｒｋ等Ｅｒｉｔｅｎｅｌ等
［５］
［４］
研
究了行星齒輪傳動非線性動力學的解析解；
采用彎－扭－軸－擺耦合模型分析了斜
齒行星齒輪傳動的固有特性；文獻［考慮齒輪６－７］副的綜合嚙合誤差，建立了等效多自由度系統(tǒng)振
收稿日期：２０１５１２０２－－
）基金項目：遼寧省教育廳創(chuàng)新團隊資助項目（ＬＴ２０１３００９
分析，建立了兩級行星傳動系統(tǒng)的動力學模型，研究了時變嚙合剛度及齒側(cè)間隙等因素對系統(tǒng)非線性動態(tài)特性的影響規(guī)律。
本文多方面考慮嚙合剛度、嚙合阻尼、綜合誤建立采煤機截割部齒輪傳動系統(tǒng)差等因素影響，
運用變步長Ｒ的非線性動力學模型，ｕｎｅ－Ｋｕｔｔａｇ
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