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含摩擦的风电齿轮传动系统非线性动力学分析

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建立了含摩擦的风电齿轮传动系统的纯扭转非线性动力学模型,引入时变啮合刚度、综合啮合误差等因素,考虑了齿侧间隙与摩擦转矩等非线性因素的影响,进行量纲一化处理后得到了系统的动力学方程组;采用Runge-Kutta法对其进行求解,得出风电齿轮传动系统的非线性动态响应;计算了摩擦因数分别为0和0.07时系统随啮合频率变化的分岔图,并通过庞加莱截面、功率谱和关联维数等定性和定量工具对系统的非线性动力学特性进行了研究.结果表明,摩擦激励会使系统的周期响应中含有较多的次谐成分,诱发更多频率成分;摩擦激励会使得低频区域混沌区间减少,较快进入周期或拟周期运动状态;高频区域周期区间减少,拟周期区间、混沌区间加长,系统运动更为复杂.研究可为风电齿轮传动系统的故障机制研究、结构设计和更优工况的选择提供理论指导.
Nonlinear Dynamics Analysis of the Wind Turbine Gear Transmission System Considering Friction Effect

Wind turbine gear transmission systemNonlinear dynamicsFrictionBifurcationChaos

徐凡、刘文斌、张海波、张强、巫世晶、王晓笋、段九君

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武汉大学动力与机械学院,湖北武汉 430072

清研新能源汽车工程中心(襄阳)有限公司,湖北襄阳 441000

宁夏职业技术学院工业工程学院,宁夏银川 750021

风电齿轮传动系统 非线性动力学 摩擦 分岔 混沌

国家自然科学基金襄阳市重点实验室开放基金

52075392

2023

10.16578/j.issn.1004.2539.2023.10.005

机械传动
郑州机械研究所 中国机械通用零部件工业会齿轮分会 中国机械工程学会

机械传动

CSTPCD北大核心
影响因子：0.534
ISSN：1004-2539
年,卷(期)：2023.47(10)
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