非线性特征调查Gear传输系统

抽象性

研究中,我们试图分析 各种感想因素对 轮廓传输系统动态行为的影响为了观察非线性特征,用六度自由齿轮系统构建数学模型,以考虑多重推理因子迭代结果用于研究齿轮系统非线性特征,用双构图、最大Lyapunov推理器、相位图、poincare地图和功率谱研究接触温度、不同程度摩擦和线性扰动数值结果显示温度和表面摩擦等推理因素对接线机齿轮系统非线性特征有相当大的影响,模型评价显示关键敏感区相关参数分析有助于编程机的设计控制

开工导 言

布拉迪斯拉特传统技术用于纺织生产近些年来,新材料和不同类型的编线机的出现导致编线研究剧增

多数三维编织复合物研究侧重于复合材料的串行过程、结构、参数和性能分析Ma等[一号和Guyader等数学模型[2分析进程参数和条形几何关系Hajrasouliha等[3提供理论模型预测圆形角值 曼德瑞值任意跨段 并计取循环串行机的运动参数sen和Branscomb4完全数学模型生成3D条纹结构和Wewrkamp-Richter等[5研究三轴内嵌复合物的损耗特征Swery等[6提供完全模拟过程预测编织复合部件制造深入研究有望提高三维圆形机性能张等[7表示机性能取决于运动系统 运动系统关键组件是齿轮系统轮廓传输系统生成的动态感想机是振荡的主要来源,非线性振荡会降低条形质量并成为紧急关注问题

齿轮传输广泛用于工程机械、海洋工程、交通运输、冶金和建材,并显示长寿命、平滑运算、高载容量和高可靠性自1990年以来对齿轮系统进行了大量研究,主要目标之一是开发动态模型。动态建模方法包括块化参数法、有限元素法、块化质量法、转移矩阵法和强联结图法1990年Kahraman和Singh8建立非线性动态模型单级齿轮系统后期,这些同文作者九九建立非线性动态模型3DOF齿轮系统考虑综合传输错误、回击、时间轮廓僵化和带通关维夏和辛格10建立轮廓动态模型并分时摩擦11建立齿轮动态模型 考虑摩擦,碰撞和润滑条件He等[12开发单级齿轮动态模型 考虑摩擦和时间轮廓僵化13提议多级齿轮动态模型 考虑接触松散、负载波动和牙剖变换常建14开发模型考虑非线性油膜力非线性支持非线性网状力Li和Kahraman15瞬时 Elast流水力润滑[16算作不定润滑油阻塞Eripnel和Parker17和Cui等[18号建立齿轮动态模型,考虑非线性网状力非线性油膜力[19号建立变换动态模型 考虑回击和非对称网格僵硬Baguet和Jacquenot20码建立带齿并发动态模型 考虑非线性支持 非线性网状僵化 Li和Kahraman21号建构摩擦动态模型 考虑平流和混合电流润滑22号开发多度自由机能动态模型 高速机能考虑随波清除、回击和时间轮廓僵化加奥等人[23号考虑传输错误、时间轮廓僵硬、回击、非线性油薄膜力和渔具网格力24码建立变换动态模型 考虑回击和辐射清除项封25码建立单度振荡模型 考虑牙面温度 张26调查多推理因素对齿轮系统动态特征的影响,包括时序摩擦、传输误差和反弹文献审查显示,在齿轮系统建模方程中考虑了各种推理因素,这些因素可实现接近实际工作环境

触点温度、时间轮廓摩擦和传输错误在模拟齿轮传输系统时显然不可忽略作者知道,对三维环形编织机齿传输系统非线性动态特征的研究很少张等[7研究齿轮传输系统非线性动态特征接触温度和时间变换摩擦对机内变换系统动态行为有重要影响本文分析轮廓传输系统非线性动态特征并思考线性紧张性干扰、传输误差、时序摩擦和接触温度所有这些因素对开发模型提高编织质量具有潜在重要性,相关参数将有助于编织机的设计控制

二叉动态建模

2.1.扰动进程

图中显示一个带工业机器人的线性线性机图解图解,以加深对串行过程的理解一号.双弦机有88角齿轮,每架有四个槽承运商安装时使用1F1E安排(两组相邻承运商间设置空白),176承运商在阻塞过程驱动双弦机分层176分圈,图显示坐标系一号脱机旋转中心结束机器人效果器原创X级,Y级并Z级轴显示 指力线一^线程高山市一=一二N级spindle上j大全^线程高山市j大全=一二mmandrel轨迹应用,从实际情况中可获取; 指角介于一线和Z级-axis; 指旋轴角速度; 指一线和水平平面之间的角X级-Y级平面半运量顺时针移位,而半运量逆时针移位图中显示2CA组中的运算符逆时针移动CB组中的运算符逆时针移动CB组中的运算符逆时针移动同时,牵引系统拖动机器人曼卓尔,导致曼卓尔沿编程中心移动

2.2.Gear系统动态建模

图解3(a)并3(b)显示由多传输机组成传输链,包括传输轴、承接机、角机机、机架、木键、载波机和轴套很明显 轮廓机运动系统关键结构优化设备网格以尽量减少振荡是提高编线机性能的有效方法

图中显示图解图解图解,帮助考虑半线性机运动系统非线性4并用方程构建齿轮系统区域动态方程一号)来 并 质量齿轮; 有效质量; , , ,并 等效承接屏障; 随机扰动 ; 随机扰动 ; 随机扰动 ; 随机扰动 ; , , ,并 等值轴承强度; , , , ,并 位移函数 符号函数; 表示牙面摩擦; , , ,并 系从轴承传输的力量; 并 异心力; 并 角置换渔具; 并 相位偏心力角 即齿轮网格系数; 随机扰动 ; 并 基圆对接; , , ,并 中心变换齿轮; 静态传输错误; 时间轮廓僵硬系数 旋转惯性主动工具 驱动器控件 即被动齿轮惯性; 并 团团反心臂 并 角速度齿轮; 负载反推力; 相对反向移位齿轮对 由温度变异引起的时差僵化波动的倍增; 随机扰动加载图中显示主动齿轮扩展角图图,以准确描述网格位置和状态5.

轮廓传输系统动态方程按牛顿定律建立如下:

傅里叶数列扩展后, 我们取一阶组件 并 ,简洁化如下:

来 平均网格僵硬性 宽度变差僵硬性; 驱动频配对; 随机扰动 ;并 放大传输错误

变频配对

频率齿轮 华府市

频率齿轮 华府市

反冲比

僵硬比 去哪儿 实战反弹 标准回击 , 即时间轮廓僵硬的倍增 平均僵硬性

2.3时间变化调效计算模型

磨擦系数受多种因素影响,如牙面微态学、润滑状态和网格定位摩擦系数预测模型如Coulomb模型和滑动Coulomb模型用来预测齿轮摩擦系数

2.3.1库伦模式

库伦模式比较简单摩擦系数不随网格联系点而改变,它只有在摩擦方向达节点时才能改变:

来 即规定摩擦系数 满足度 , 时间网格插点通过网格插播 , , , ,并 ,显示于下

2.3.2.平滑库伦模式

元公子27号研究表明时序摩擦系数与滑动比有函数关系近节点相对滑动率无限接近0库伦模式需要平滑如下: 去哪儿 ,平滑性 ,介于20至100之间 重迭比

方便解答 无维变换

易编程化变换

替代方程2)–(九九插进一号提供 后无维处理 并 以牙数齿轮

来 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,并 .

3级结果与讨论

方程(10)–(19号由迭代方法解决步数大小 , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,初始条件如下: .

3.1.系统无随机扰动分析

数字显示无随机扰动的线性机齿传输系统非线性特征6(a)-12.图中显示系统振荡二分图6(a)最大Lyapunov推理图显示为图6(b)和poincare地图和相应的相位轨迹均显示在图中7-12.

非线性振荡特征系统 和关系 并 图中显示6(a).观察内容包括:(1)从图6(a)系统定期点 .poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示7中可以看到系统快速归并到周期点 ;表示系统稳定(2)系统有四分周期 和poincare地图 和相应的相位轨迹系统 图中显示8.3级随增 ,周期点数修改 .(4)系统九分周期 ,和poincare地图 和相应的相位轨迹系统 图中显示九九.(5)从图6(a)系统混乱时 .Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示10.(6)何时 ,相应的相位轨迹系统由限周期组成,poincare地图和相应的相位轨迹系统 图中显示11.(7)何时 ,系统变异和不可控制, poincare地图和相应的相位轨迹 图中显示12.同时,最大lyapunov系统图也可以在一定程度上反映系统非线性,图中显示6(b).Lyapunov推文定义为 , ,去哪儿 .图中6(b)最大Lyapunov推理为负或近零 ,表示系统稳定 根据Lyapunov定理Lyapunov最大推文为正数 ,表示系统出现混乱并变异不可控制

无线性图6(b)与poincare地图的分析和系统相应的相位轨迹一致

3.2系统分析

非线性特征 齿轮传输系统函数 图表分析13(a)-20(b).系统振荡二分图 图中显示13(a)最大lyapunov图带系统 图中显示13(b)和poincare地图 和相应的系统相向轨迹 图中显示14-19号.系统振荡二分图 图中显示20(a)最大lyapunov图 图中显示20(b).从图13(a)并20(a)显示 对齿轮传输系统非线性特征有重大影响if 相对小,例如 ,对齿轮传输系统非线性特征影响较小系统振荡二分图、系统最大Lyapunov图和Poincare地图和系统相应相向轨迹 图中显示13(a)-19号.比较图6(a)并13(a)显示振动放大 时间 大于 产生时 ,系统稍早显示混乱 相对时间 .何时 ,系统显示混乱 ,时间上 ,系统显示混乱 .何时 ,形式求解 相似于 .何时 ,系统显示混乱和poincare地图 和相应的系统相位轨迹 图中显示17.何时 ,相应的相位轨迹系统组成限值循环Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示18号.何时 ,系统变异不可控制Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示19号.从图13(b)最大Lyapunov推理为负或近零 ,表示系统稳定 根据Lyapunov定理Lyapunov最大推文为正数 ,表示系统出现混乱并产生差异和不可控制性无线性图13(b)与poincare地图和系统对应相位轨迹分析一致if 相对大,例如 ,对齿轮传输系统非线性特征有重大影响系统振荡二分图、系统最大Lyapunov图、poincare地图和系统相应相位轨迹 图中显示20(a)并20(b).从图20(b)Lyapunov最大推理为正 相对大,例如 ,表示系统出现混乱并产生差异和不可控制性在此省略poincare地图和相应的系统相向轨迹

3cm3系统分析牙面摩擦

图中显示库伦模式产生的动态摩擦21号.牙面摩擦显示周期性明显变异 并 .双构图,最大Lyapunov推理图,相位图,poincare地图对应图21号中显示具体分析22(a)-29.何时 ,图中显示用Coulomb模型预测时序摩擦系数的系统振荡二分图22(a)脱机图22(a)表示齿轮传输系统非线性摩擦复杂观察内容包括:(1)何时 并 ,系统有一个周期点poincare地图和相应的系统相位轨迹 图中显示23号脱机显示系统快速归并到一个周期点 表示系统稳定(2)何时 并 ,系统有四点周期性分数 poincare地图 和相应的系统相位轨迹 图中显示24码.3级随增长 ,周期点数修改 并 .(4)何时 并 ,系统有九分周期分数 poincare地图 和相应的相位轨迹 图中显示25码.(5)从图22(a)系统定时点数有限 并 .Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示26.(6)从图22(a)相位轨迹 并 组成限值循环Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示27号.(7)何时 ,系统有13分周期Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示28码.(8)何时 ,系统变异不可控制Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示29.

从图22(b)最大Lyapunov推理为负或近零 ,表示系统稳定 根据Lyapunov定理Lyapunov最大推文为正数 ,表示系统出现混乱并变异不可控制总体说来,库伦模式摩擦增加,牙面粗糙度增加,因为非线性摩擦系数变化同时,Coulomb模型摩擦非周期性剧烈波动 .双构图,最大Lyapunov推理图,相位图,poincare地图对应图21号中显示具体分析30(a)并30(b).何时 ,使用库伦模式预测时序摩擦系数显示混乱并变异不可控制图30(a)显示系统振荡二分图使用Coulomb模型预测时分摩擦系数 ,最大lyapunov图显示系统图30(b).从图30(b)最大Lyapunov推理为正 ,表示系统出现混乱并变异不可控制在此省略poincare地图和相应的系统相向轨迹

图中显示用平滑库伦模式获取的动态摩擦31号.牙面摩擦显示明显周期变化 并 .双构图,最大Lyapunov推理图,相位图,poincare地图对应图31号中显示具体分析32(a)-38号.系统振荡二分图使用平滑库伦模式预测时时分摩擦系数 图中给出32(a)显示齿面摩擦的非线性特征 齿轮传输系统复杂观察内容包括:(1)何时 并 ,系统有一个周期点Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示三十三.图中三十三系统快速归并到一个周期点,表示系统稳定(2)何时 并 ,系统有四分周期Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示34号.3级随增 ,周期点数修改 并 .(4)何时 ,系统九分周期Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示35码.(5)何时 并 ,相应的相位轨迹构成限值循环Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示36号.(7)何时 ,系统有13分周期Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示37号.(8)何时 ,系统变异不可控制Poincare地图和相应的系统相向轨迹 图中显示38号.

从图32(b)最大Lyapunov推理为负或近零 ,表示系统稳定 根据Lyapunov定理Lyapunov最大推文为正数 ,表示系统出现混乱并变异不可控制总的来说,与平滑库伦模式摩擦增加,牙面粗糙度增加,因为非线性摩擦系数改变平滑库伦模式摩擦非周期性剧烈波动 .双构图,最大Lyapunov推理图,相位图,poincare地图对应图31号中显示具体分析39(a)并39(b).图39(a)显示系统振荡二分图使用平滑库伦模式预测时时时时分摩擦系数 ,最大lyapunov图显示系统图39(b).从图39(b)最大Lyapunov推理为正 ,表示系统出现混乱并变异不可控制在此省略poincare地图和相应的系统相向轨迹

3.4.系统随机扰动分析

齿轮传输系统非线性特征随机扰动分析40码-48号.基本参数与上表相同, 但这里添加随机扰动内含 , , , , , , , , ,并 .poincare地图和随机扰动系统对应相位图见图40码-44号非线性特征带小随机扰动与系统非线性特征基本一致而无随机扰动(图中显示)。7-12)小随机扰动系统在一定程度上汇合,但没有随机扰动系统归并有限点权谱图45码并46号生成采样频率为1000

趋势权谱 无随机扰动几乎完全相同,但权谱波变 随机扰动大于非随机扰动

系统振荡二分图 , 图中显示47并48号.随增 ,系统动态特征从图变47至48号.何时 增量到 ,系统分解完全消失 系统变得不可控制

4级结论

本研究研究齿轮传输系统非线性特征,机形机多振因数已知带一层线性线性机用于调查齿轮传输系统非线性特征结果表明,渔具传输系统非线性特征受多重推理因素影响符合实用工程原理。

归根结底,研究轮廓传输系统非线性能有助于工程师未来设计出这台人所共知的机器我们的调查结果包括:(1)系统二叉图显示系统无随机扰动 .正因如此 必须控制如此 ,速度25561.25 .线性张力安全等因素考虑后 安全速度可能低于302.5 ,或 .(2) 对齿轮传输系统非线性特征有极大影响随增 ,e. ,系统带一层总显示混乱正因如此 必须控制 .3级牙面摩擦对齿轮传输系统非线性特征有极大影响库伦模式和滑动库伦模式用来预测时间分配摩擦系数总的来说,牙面摩擦增加,牙面粗糙度增加,因为非线性摩擦系数变化系统总显示混乱 库伦模式预测时间分配摩擦系数同时系统总显示混乱 ,平滑库伦模式用于预测时间分配摩擦系数(4)系统小随机扰动在一定程度上汇合,系统无随机扰动归并有限点系统动态特征没有改变某些扰动的增加确实会改变系统动态特征何时 增量到 ,系统分解完全消失 系统变得不可控制

本文分析轮廓传输系统非线性动态特征并只考虑线性紧张度干扰、传输误差、时间相移摩擦和接触温度,因为时间有限然而,许多其他因素对齿轮传输系统非线性动态特征有重要影响。未来研究其他推理因子对机架传输系统的影响将很有价值

数据可用性

支持本研究发现的数据可应请求从相关作者处获取。

利益冲突

作者声明本文章研究、作者身份和/或发布方面没有潜在利益冲突

感知感知

这个项目得到了江苏省科技成绩转换特别基金的支持(批文号BA2018061方案江苏创新人才2017112中心大学基础研究基金和东华大学研究生创新基金(赠款号CUSF-DH-D201907)。