基于传递误差的概念,找到一种新方法来综合考虑多因素对圆柱齿轮传动动态性能的影响,建立接近真实工作状况的动态传动模型,探讨一种新的齿轮传统动态测试新方法,用理论分析与实验研究相比较的方法来确定运动微分方程中的关键量(如变阻尼系数、变摩擦系数等)的变化规律和系统的动态响应规律等。在此基础上,研究大变位齿轮动力学问题,得到能用于生产实际的变位齿轮设计数据和用于指导设计的方法(如变位系数取值在那一个区间动态性能最佳、基于动态性能的变位系数与其他几何参数的关系等)。上述研究内容,对提高齿轮设计水平和提高传动质量有较重要理论和实际意义,有应用前景。
沿啮合作用线方向构建"系统等效误差-轮齿综合变形"计算模型,按统计规律将齿轮主要误差项沿啮合线一次合成为系统等效误差;根据啮合原理和"轮齿综合变形-载荷历程"曲线,反推出线外啮入冲击点的轮齿变形;在连续体弹性动力学层面,给出了齿轮啮合冲击碰撞数学模型及详细的求解步骤与方法。在考虑齿面摩擦、齿轮时变啮合刚度和齿侧间隙的情况下,推导出了新的齿轮副系统非线性动力学模型。该模型在计算摩擦力时,考虑了载荷在啮合区的动态分配,并根据啮合区单双齿交替的特点提出用周期扩大法建立摩擦力、齿轮时变刚度的模型,新的齿轮非线性动力学模型是一个周期系数分段线性的非自治系统,与以前所建立的模型相比,该模型的参变系数是具有相同周期的周期函数,新的齿轮非线性动力学模型的建立为求解时变的齿轮动力学方程近似解析解带来方便.针对时变阻尼项和刚度项之间的耦合作用使周期解的平均值发生漂移问题,为能够在任意参数平面范围内求出该系统的周期解,提出了一种改进的能量迭代法,给出了用改进的能量迭代法求此类强非线性系统主振动解及谐振解的方法,推导出了系统主振动的幅频和相频响应方程。