搅油润滑是齿轮系统一种重要的润滑方式,由于润滑油的黏弹性会使浸入其中的齿轮在高速运转时获得额外的阻力,且齿轮系统由于自激振动等因素,时刻存在一些不确定的扰动。因此,综合考虑啮合间隙、时变啮合刚度、传动误差、随机扰动以及搅油阻力等非线性因素,通过拉格朗日法建立了6自由度的直齿轮非线性动力学模型,运用龙格-库塔方法求解得到系统的分岔图、相图、Poincarè图、时间历程图和动态载荷系数(Dynamic load factor,DLF),综合分析对比了随机扰动下搅油阻力对齿轮系统动态特性的影响。结果表明,随机扰动会使系统的混沌特性发生变化,相图的表现尤为明显,轨迹形状不变,但周期性受到明显影响,周期运动转向准周期运动;在以随机扰动为正常工作状态的条件下,搅油阻力会使得系统提前进入混沌状态。

在滚动轴承和转子动力学的基础上,考虑滚动轴承滚动体与内外圈滚道的Hertz弹性接触模型,采用Newmark数值方法对其求解,利用分岔图、Poincaré映射图、频谱图、相图和轴心轨迹图,分析了滚动轴承-转子系统在转速和游隙等参数下的非线性动力响应行为。结果表明,转子系统呈现周期和非周期(拟周期或混沌)响应形式,在倍周期响应区域内有明显的跳变现象,经过混沌区后,转子系统经倍周期分岔进入混沌,后经过阵发性分岔离开混沌;故合理选择转子的工作转速和游隙,降低非线性轴承力引起的非周期振动,可提高系统运行的稳定性。分析结果为定量和定性分析该双转子的稳定性提供了参考依据。

建立了行星齿轮-转子系统的非线性动力学模型,系统模型将内啮合刚度嵌入齿圈刚度进行建模,考虑了转子扭转效应、齿侧间隙、时变啮合刚度和综合传动误差等因素。采用分岔图、最大李雅普诺夫指数(LLE)、庞加莱截面图和相图来分析响应特征。研究齿轮与转子间扭转振动位移响应,分析了旋翼轴与传动轴扭转刚度比变化影响规律。研究发现,系统具有非线性动力学特性,通过准周期分岔和倍周期分岔进入混沌运动,获得了系统避免失稳的刚度比阈值区间。研究为直升机主减速器行星齿轮-转子系统的动力学设计和扭转振动控制提供了参考。

提出一种全新的分岔单环闭链构型URRC,这种单环闭链具有两种自由度模式。将串联支链PRRP与分岔单环闭链组合成混联支链,利用3条混联支链连接动平台和定平台,得到了一种分岔并联机构。通过对单环闭链不同模式的组合,得到3T3R、3T、2R1TⅠ、2R1TⅡ、1R2T共5种自由度模式的并联机构,并用螺旋理论分析证明了分岔并联机构具有的5种自由度模式的正确性和驱动选取的合理性。

建立了两级行星齿轮传动系统"平移-扭转"耦合强非线性动力学模型,引入时变啮合刚度、齿侧间隙与啮合误差等非线性因素,无量纲处理后,建立动力学方程组。采用数值积分的方法对方程组进行求解,得到了系统的非线性动态响应结果,并计算了系统不同齿侧间隙情况下随激励频率变化的分岔图。综合利用相轨线、Poincaré截面和Lyapunov指数谱,通过G-P算法得到系统关联维数。从定性和定量角度对两级行星系统进行非线性动力学特性研究,得到两级行星系统的混沌频率、进入混沌的途径和齿侧间隙对两级行星轮系非线性特性的影响,为两级行星齿轮系统的故障机理研究提供一定理论依据。

打滑极易引起轧机传动系统产生振动,是大多数轧机传动系统遭到异常损坏的主要因素。本文针对某厂轧机生产中出现的问题,考虑轧辊扁头、扁头套间隙和轧辊打滑状态,建立了该轧机主传动系统非线性动力学模型及数学模型,采用龙格库塔方法对系统动态响应进行数值计算,并利用MATLAB软件编程进行仿真分析,得到了系统的分岔图、相图和庞加莱截面。基于对模型和数值计算结果的分析,发现轧机打滑可能引起系统混沌现象。本文的研究成果可为控制和分析轧辊打滑提供重要的理论参考。

文章基于混沌隔振原理,利用Duffing系统在混沌状态下的特殊性能进行隔振,通过对周期激励Duffing系统的相图、全局分岔图、庞加莱映射图的分析,说明了混沌的存在,以及混沌运动与各参数之间的关系,并给出了特定Duffing系统的混沌隔振效果.

为分析多参数耦合对非线性齿轮系统分岔/冲击特性的影响,在时变刚度幅值系数与量纲一转速的双参平面内,采用PNF（Poincaré-Newton-Floquet）法和延续算法获得单级齿轮传动系统的分岔/冲击图,确定了周期、拟周期、混沌运动与啮合冲击类型的区域,找出了擦切、倍化、激变、幅值跳跃、Hopf等分岔行为及其分岔的转迁规律,用Rung-Kutta数值法仿真的三维/二维分岔图、Poincaré映射图和相图验证了其方法的有效性。在双参平面内找出了参数耦合匹配的单周期无冲击稳定运动区域,为齿轮系统结构设计优化提供了一定的数据参考。

考虑啮合刚度、齿侧间隙和轴承支撑间隙等因素,运用集中质量法建立了三自由度直齿圆柱齿轮副弯扭耦合非线性振动模型,并据此研究了各参数对齿轮系统非线性振动特性的影响。结果表明齿侧间隙一定时,随着频率的升高,系统由周期运动通过激变直接进入混沌,然后又由混沌通过激变变为周期运动;在周期运动中,系统经过倍周期分岔,由双周期运动变为四周期运动,然后又通过逆倍周期分岔,由四周期运动变为双周期运动,之后又由双周期运动变为单周期运动;不同的输入转频条件下,间隙变化使系统表现出不同分岔特性,在某些特定频率下,间隙变化只增加系统响应能量变化,并不改变其动力学特性。

在作匀速平动的动参考系中建立液压缸的运动微分方程，研究液压缸低速运行时的稳定性问题。因为在动参考系中讨论问题，活塞作与动系运动速度相同的恒速运动时的稳定性，转化为系统在动参考系中静止平衡点处的稳定性问题；而平衡点处困系统动态分岔特性出现的极限环，正反映系统出现“爬行”的特性。分析表明，系统低速运行的稳定性取决于阻尼系数C与干摩擦力曲线对速度的导数f（v0）的相对大小。文中还利用MATLAB软件进行了仿真。