机床与液压

作者：孙莉，刘峰峰，杨光荣，刘岚

单位：中国航发贵阳发动机设计研究所；西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室；中国航发贵阳发动机设计研究所；西北工业大学陕西省机电传动与控制工程实验室

关键词：弧齿锥齿轮;齿侧间隙;非线性动力学;集中质量法

基金：国家重点研发计划项目(2022YFB3402800)

针对某航空发动机的中央传动弧齿锥齿轮系统，展开非线性动力学特性研究。基于集中质量法，建立了八自由度的弧齿锥齿轮系统动力学模型，并采用模型降阶技术和Runge-Kutta数值积分方法对量纲一化非线性方程组进行求解。通过时域响应、相平面图和Poincare图等分析了齿侧间隙、啮合频率与支承刚度对系统振动响应的影响规律。结果表明：齿侧间隙增大会导致弧齿锥齿轮副轮齿间产生显著的非线性冲击现象，迫使齿轮系统的运动状态发生改变，系统振动响应从单周期运动逐渐过渡到多周期运动，最终进入混沌运动状态，尤其在齿侧间隙140~160 μm内更显著；啮合频率对系统振动响应的影响与系统固有频率密切相关，随着啮合频率的增大，系统振动响应经历了周期运动-混沌运动-周期运动的变化；提高支承刚度对于增强系统稳定性至关重要，支承刚度过小会增加系统进入混沌运动的可能性。

来源：2025年第8期

《机床与液压》期刊编辑部

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