空间闭环面齿轮分汇流系统柔性多体动力学建模及振动特性研究

来源：振动与冲击杂志2025年第17期北京时间：

作者：董建雄,钟长征,胡波hubo956@csust,唐进元

单位：1.长沙理工大学机械与运载工程学院,长沙410114；2.中南大学机电工程学院,长沙410083

摘要：提出了一种考虑齿轮转子、啮合界面、柔性轴系、轴承等结构变形的含空间闭环结构的面齿轮分汇流传动系统(face gear split-torque transmission system, FGSTTS)的柔性多体动力学模型(flexible multi-body dynamic model, FMDM)，采用定步长Newmark数值积分法求解动力学方程并研究了固有特性及振动响应。其中，齿轮轮体建模成考虑陀螺效应的刚性转子单元；面齿轮啮合界面建模成含时变啮合刚度、静传递误差(transmission error, TE)以及分段啮合间隙的啮合单元；齿轮轴建模成含高速陀螺效应的Timoshenko梁单元；轴承建模成6自由度(degrees of freedom, DOF)的支撑单元。研究表明，只有当FGSTTS中10对齿轮副的振动于同一转速同时跳跃时，才会导致系统进入振动分岔或混沌，这种性质降低了闭环齿轮系统进入振动分岔或混沌的风险。<br>

关键词：面齿轮；分汇流系统；陀螺效应；固有特性；振动响应