摘要

齿轮传动系统随着传动链的增长,建立系统精确化数学模型的难度增加,对系统动态稳定特性研究的准确性有很大影响。针对上述问题,首先根据定轴轮系的结构特征,采用模块化思想将单级定轴轮系作为基本模块。将结构复杂的定轴齿轮传动链,划分为由n个基本模块机械叠加的方式。然后,结合键合图法的建模原理和丰富的图元库,建立了基本模块精确化的键合图模型。在此基础上,将基本模型的键合图模型按照传动链功率流的传递方向进行扩展,可建立出定轴齿轮传动链完整的键合图模型。其次,在齿轮传动系统键合图模型的基础上,推导出描述系统动力学行为的状态方程。最后,采用数值仿真法,得出了定轴轮系的极点-零点图、伯德图、尼奎斯特图和尼柯尔斯图等四个动态特性指标,并能反映轮系的动态稳定性。研究表明,采用模块化和键合图建模法相结合的方式,降低了复杂的定轴齿轮传动链数学模型的建立难度,并能获得轮系准确的动态性能。