为研究行星齿轮传动系统在不同工作模式下的固有特性,采用集中参数法建立了2K-H型直齿行星齿轮传动系统纯扭转动力学模型,借助啮合副间的相对位移分析,推导出系统振动微分方程,对传动系统在无中心构件固定和内齿圈固定两种工作模式下的模态振型进行求解,并对各阶振型归一化处理,利用振型图揭示了系统存在两种振动模式。结果表明两种工作模式下行星齿轮传动系统均存在扭转振动模式和行星轮振动模式。

为实现微小零件高精度低成本快速制作,构建了新型面曝光快速成形试验系统。该系统由视图发生器、精密升降工作台及控制系统构成。利用视图发生器生成的零件截面图形作为动态掩模,对光敏树脂整层曝光固化,实现微小三维零件的制作。对视图平面紫外光强分布进行了研究,建立了光强分布关于被测点位置及视图灰度的关系模型,利用该模型,实现了视图平面紫外光强分布的均匀化,紫外光强的最大与最小值之差达到0.4μW/cm2。利用该快速成形系统,制作了具有复杂微小特征的三维零件。测试件的测量和分析结果表明,误差在±0.06 mm范围内尺寸数量占所有测量尺寸的72.2%。与扫描式光固化激光快速成形系统相比,该系统成本低,制作时间短。

为有效刻画齿轮系统相空间吸引子结构的数值特性,建立了直齿轮系统含间隙与综合传动误差的非线性动力学模型,基于G-P算法推导了等间隔的齿轮系统吸引子关联维数计算公式。对周期运动和混沌运动吸引子,采用Lyapunov指数与关联维数等手段定量表征其数值特性,利用Poin caré截面法定性分析了混沌吸引子的演化和迁移进程。通过关联维数对阻尼比和综合传动误差变化下的混沌吸引子演化行为进行了追踪刻画,结果表明,吸引子结构越复杂则关联维数越大,系统振动越敏感,混沌吸引子关联维数值介于整数1和2之间,具有分数维特征。