关键词： 齿轮故障诊断   声学信号   变工况   域对抗网络   多目标域自适应  

摘要： 齿轮广泛应用于工程装备的传动系统。齿轮的健康状态是保障工程装备正常运转的前提之一。因此对齿轮状态的监测与故障诊断具有重要意义,可有效防止设备故障、提高设备运行的可靠性并降低维护成本。目前,大多数齿轮故障诊断研究是基于振动信号展开的。但是在高温和高腐蚀等恶劣环境下,加速度传感器的安装极其不便,且振动信号极易被掩藏。声学信号是振动信号传播到空气中的结果,其同样蕴含丰富的设备状态信息。在某些条件下,用声学信号替代振动信号进行设备的健康状态监测具有可行性和便利性,完全可以采用声学信号作为信息载体来实现齿轮的故障诊断。近年来,深度学习理论的应用已渗透至几乎所有的工程领域,基于此的智能故障诊断技术也得到了迅速发展。深度神经网络凭借其深度架构,不依赖于任何先验知识和工程实践经验,可以自动从数据中提取特征,从而提高诊断的精确度。基于声学信号的齿轮故障智能诊断已取得一些有价值的研究成果,但大多都设定在训练和测试数据集是从相似的分布中获得这一假设前提,即训练数据和测试数据在相同工况下采集的。然而在真实工业现场中,机械设备的负载和转速是可变的。一旦负载或者转速发生变化,训练数据与测试数据的分布将存在偏移,即出现域移现象,使得神经网络模型的泛化能力减弱,导致故障诊断性能降低,诊断结果不够准确。为解决这一问题,本文以声学信号为数据,从域移问题出发,通过构建神经网络模型,开展了变负载、变转速和负载转速同时变化工况下的齿轮故障智能诊断研究。主要研究工作与成果如下:首先,为克服变负载工况对诊断精度的影响,提出了一种具有时间注意机制和高丢失机制的域对抗神经网络。该网络以齿轮的声学信号为模型的输入来诊断齿轮的状况。通过域对抗神经网络中特征提取器和判别器之间的对抗,来提取域不变特征以初步解决带标签的源域与未带标签的目标域之间的域移问题。通过将时间注意机制引入特征提取器中,实现精选域不变特征,从而进一步增强域自适应能力和提高诊断性能。采用高丢弃机制以高概率随机擦除分类器的输入神经元来增强模型的泛化能力,进一步提高模型的分类性能。实验结果表明,该网络能够有效地解决变负载条件下声学信号的域移问题,实现齿轮故障的高精度诊断。其次,现有的无监督域适应方法大多在单源域到单目标域的条件下工作,无法满足在连续变工况的实际工业现场中处理多目标域的要求,即无法实现单源域到多目标域的域适应。为了在连续变转速工况下实现齿轮故障诊断,提出了一种新的基于声学信号的多目标域适应网络。该网络模型通过特征提取器与判别器的对抗来混淆目标域,实现将多个目标域视为一个目标域。与此同时,通过最小化源域与目标域特征之间的均方差,使特征提取器得以自适应提取域不变特征。在此条件下,利用从源域中提取的域不变特征训练的分类器,可以很好地应用于多目标域上,从而实现多目标域自适应。对比实验表明,该方法能够在连续变转速条件下有效实现多目标域适应,并具有较强的泛化能力。最后,开展了负载转速同时变化下的基于声学信号的齿轮故障诊断方法研究,提出了一种二级对抗多目标域适应模型。在第一级框架中,提出了一种目标域对抗性融合机制,通过特征提取器与目标域判别器之间的对抗来融合多目标域,同时最小化源域特征与多目标域特征之间的差异。在第二级框架中,提出了一种对抗性类别分离机制,利用对抗和注意力机制进一步探索域不变信息,并从源域特征中捕获故障类别属性。在变负载变转速条件下的跨域故障诊断结果表明,所提出的方法对目标域数量较多的多目标域适应问题具有较好的鲁棒性和通用性。

关键词： 齿轮箱   油液分析   振动监测   磨损故障识别   剩余寿命预测  

摘要： 齿轮箱作为化工设备传动系统中的关键部件,被广泛应用于轻工石化、冶金矿业、化工能源、消防及海洋工程等工业生产领域,化工设备稳定可靠地运行与该部件的运行状态息息相关。然而,由于长期处于过载、高压等恶劣工况下,齿轮箱极易发生故障,从而引发重大安全事故,造成巨大损失。因此,对齿轮箱进行磨损故障状态识别和剩余寿命预测,不仅能够避免安全事故发生,保障其可靠运行,掌握其运行状况,而且可以为后期的预知性维修提供依据,降低设备故障风险。本文基于数据驱动,从油液分析和振动监测两方面出发,对齿轮箱的运行状态展开研究,主要研究内容如下:(1)齿轮箱早期故障的产生通常伴随着磨损状态的改变,但是磨损状态的变化和原因往往难以有效识别和判断。为此,本文提出了一种基于油液元素浓度统计分析的齿轮箱磨损状态识别模型。该模型基于了解齿轮箱故障和磨损识别原理,利用界限值原理根据油液检测数据诊断齿轮箱磨损的运行状态。最后通过铁谱分析和污染度等实际检测结果,综合比较验证齿轮箱的磨损状态,细化磨损产生原因和部位。结果表明,该模型可以有效地根据油液信息结合实际检测结果并判断齿轮箱磨损的运行状态。(2)为了解决齿轮箱早期故障特征难以有效提取和识别、齿轮故障的非线性及非稳定性特点、变分模态分解(VMD)方法的参数选取存在局限性等问题,本文提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)改进VMD结合径向基神经网络(RBFNN)的齿轮故障识别方法。该方法首先运用WOA算法同步优化VMD分解个数K和惩罚因子α,再利用已改进的VMD分解原始振动信号并产生多个本征模态分量(IMF)。接着应用峭度准则选取冲击成分显著的IMF,并计算能量熵提取故障特征向量,以此构成特征向量矩阵,并输入RBFNN模型进行故障识别。最后通过实验故障数据进行验证,结果表明根据优化VMD-RBFNN的齿轮故障识别方法,诊断准确率为95.83%,进一步验证了该方法的有效性。(3)由于齿轮箱日益趋于大型化和复杂化,其退化趋势规律变得难以掌握和预测。同时,剩余寿命预测方法的性能衰退特征难以确立且预测精度较低。为了解决这些问题,本文建立了一种基于多特征参数和长短期记忆网络(LSTM)的剩余寿命预测模型。该模型利用VMD分解振动数据得到模态分量特征,并结合能够表征轴承退化过程的特征信息构建多特征参数集。然后,将这些参数输入LSTM模型进行训练,并将输出样本设为剩余寿命比例进行预测。最后,使用轴承数据集验证和分析了该模型,又对比分析了BPNN与SVM模型。结果表明,本文所提出的模型能够基本拟合轴承退化曲线,整体预测效果良好,并能够基本反映轴承真实的剩余寿命趋势。

关键词： 面齿轮   电火花加工   数值模拟   表面粗糙度   齿面精度  

摘要： 面齿轮凭借重合度大、结构紧凑、承载能力强和重量低等特点被广泛应用在航空航天领域。然而,面齿轮的齿面是一种复杂空间型面,传统的机械加工方法周期长、成本高,并且容易导致刀具磨损和切削热等问题。而电火花加工由于其加工范围广、加工过程中无切削力等优点成为其中一种比较适合的精加工方法。为深入了解面齿轮电火花加工过程中加工参数对多物理场的影响,本文以面齿轮电火花加工为研究对象,采用数值模拟的方法对面齿轮电火花加工进行模拟仿真与研究。具体论文内容与研究方法如下: 首先,针对电火花加工基本机理与电火花加工工艺过程,对面齿轮电火花加工后的表面质量进行研究分析,分析电火花加工过程中热应力的产生,其中主要对热应力与热应变进行分析,并分析了电火花加工过程相变的产生。 然后,针对面齿轮电火花加工流场仿真分析,通过建立简化的面齿轮电火花加工流场仿真模型,分析不同供液速度、不同放电间隙分别对面齿轮电火花加工流场的影响,并得出流场下最优的供液速度和加工间隙,为后续的加工做准备。 其次,针对面齿轮电火花加工温度场进行模拟仿真分析。建立简化的面齿轮电火花加工温度场仿真模型,利用仿真分析软件对面齿轮电火花加工中的温度场进行模拟仿真。由仿真得到熔池的半径与深度的变化规律及仿真粗糙度的预测模型,并进行加工参数的评价,由方差分析得到合适的加工参数组合,指导实际加工,为提高面齿轮电火花加工后的表面质量提供一定的参考意义。 再次,针对面齿轮电火花加工温度场、力场进行耦合仿真分析。根据温度场的仿真模型和设计参数,通过仿真软件建立热应力模拟分析模型,并对其进行应力应变分析,仿真分析将会得到应力和形变云图及应力和形变变化曲线图等结果,并进行热应力的方差分析,得到合适的参数组合及在此组合下的最小热应力。为面齿轮电火花加工后表面的残余拉应力的研究提供一定的参考依据。 最后,针对面齿轮电火花的加工及检测进行实验研究。通过电火花加工机床,开展面齿轮电火花加工;利用三坐标测量机、粗糙度测量仪、残余应力检测仪和洛氏硬度测量仪对电火花加工后的面齿轮齿面进行精度、粗糙度、残余应力和硬度的检测。 综上,本文对面齿轮电火花加工过程进行了仿真分析,通过数值模拟对面齿轮电火花加工过程中,各加工参数对流场、温度场以及热应力和热应变的影响变化,并进行了面齿轮电火花实际加工以及加工后的齿面精度、粗糙度、残余应力和表面硬度检测,最后将检测结果与仿真结果进行对比分析。本论文得到了用数值模拟的方法研究面齿轮电火花加工过程中各加工参数对多物理场的影响,得到合适的加工参数,指导实际加工,通过对比分析,验证了这种方法的合理性的同时,提高了面齿轮齿面的表面质量,研究成果为深入的研究面齿轮电火花加工多物理场仿真分析和日后的面齿轮电火花实际加工实验与研究提供理论参考和依据。

关键词： 齿轮修形   啮合刚度   动力学特性   均匀试验  

摘要： 齿轮传动被广泛应用于加工制造业、航空航天、船舶和轨道交通等工业领域,其传动的精确性和稳定性直接影响工业装备的工作性能。随着现代工业技术的不断发展,要求齿轮传动具有高速、高强度、低噪声等特性。但由于制造误差、安装误差、缺少润滑以及齿轮传动过程中啮合干涉等因素的影响,其应用存在较大局限性。而齿轮修形技术可有效减小啮入啮出冲击振动,提升齿轮传动的平稳性。因此,本文针对直齿圆柱齿轮,系统研究齿轮修形对啮合刚度和传动特性的影响。主要工作如下:(1)对直齿圆柱齿轮进行齿轮修形,并分别用分析力学和有限元法计算了修形齿轮啮合刚度,并对比验证两种方法。分析研究了齿廓修形参数和齿向修形参数对齿轮啮合刚度的影响规律,根据啮合刚度波动因子和啮合刚度变化幅值均方根评价齿轮修形效果。(2)建立考虑齿侧间隙、啮合阻尼、时变啮合刚度等因素的齿轮非线性动力学模型,无量纲化后利用四阶Runge-Kutta法对齿轮系统方程进行求解,获得齿轮在不修形和不同修形参数下的齿轮动态特性,分析齿轮修形的有效性和修形对齿轮动态特性的影响。(3)基于均匀试验合理选择均匀表对齿轮修形参数进行优选,并以啮合刚度波动量最小为目标,依次对其进行仿真分析。并将优选结果与未修形进行对比,证明优选的修形参数可有效提升齿轮传动平稳性。通过以上研究,获得了参数齿廓修形量、修形长度、齿向修形量、齿向修形比对直齿圆柱齿轮啮合刚度的影响规律。基于此,研究了齿轮动力学行为与修形参数的相关性,并利用均匀试验法优选修形参数,提升了系统传动的平稳性。

关键词： 行星齿轮箱   故障诊断   变分模式提取   非线性动力学   深度信念网络   Stacking模型  

摘要： 为了能够有效提高行星齿轮箱的故障诊断的准确率和抗干扰性能，提出了一种多域故障特征联合对行星齿轮箱进行故障诊断的方法。　　故障诊断的过程主要包括信号采集、特征提取、特征识别分类三个阶段。首先，采集了获得太阳轮的磨损、裂纹、断齿三种局部故障加上正常状态一共四种状态的振动信号，并使用奇异值分解对采集到的原始振动信号进行降噪预处理。　　为了获得能够有效反映不同状态的故障特征，基于改进麻雀搜索算法优化的变分模式提取算法，提取了多尺度模糊熵和分形维数两种不同的振动信号非线性动力学特征参数;使用振动信号训练深度信念网络模型，从神经元输出中提取了基于振动信号时频域特征指标的深层结构特征。将提取到的三种故障特征组成故障特征集。　　为了去除高维故障特征集中的冗余成分，使用基于改进半监督均匀流形逼近与投影降维算法对高维故障特征集进行数据降维，获得更有利于表征故障状态的低维数据。　　最后，使用Stacking模型集成多个基分类器对低维的故障特征进行故障识别分类，实验结果表明，在正常环境下和受噪声干扰的环境下，集成学习分类器均比单个基分类器的故障识别率要高2%至10%，可以证明所提的多域特征联合故障诊断方法的故障诊断准确率和抗干扰性能都要优于基于单特征、单分类器的常规故障诊断方法。

关键词： 自动变速器   齿轮系统   剩余强度   动态可靠度   可靠性增长  

摘要： 自动变速器作为汽车动力传动系统的关键部件,其传动齿轮的可靠性对变速器传动系统的运行稳定性、服役寿命至关重要。然而,国内自主研发的多挡位自动变速器相较于国外的技术存在转矩承受能力低,可靠性差等方面的缺陷。本文充分考虑汽车不同行驶工况下多挡位变速器传动齿轮的动态可靠性,研究多变载荷下变速器传动齿轮的载荷分布与失效机理,揭示齿轮设计参数、变速器运行条件对多挡位变速器传动齿轮疲劳寿命的影响规律,建立基于剩余强度退化程度与系统疲劳失效相关性的可靠性评估方法,为多挡位变速器传动系统的可靠性研究提供理论支撑。主要研究内容如下:(1)建立了基于疲劳损伤的剩余强度模型,利用一次性标准样件疲劳损伤试验确立模型的待定参数,规避了对零部件的多次疲劳试验。此外,基于疲劳损伤等效的原理,建立二级加载等效模型,研究变速器齿轮副在多级载荷激励过程中剩余强度的衰退规律,并利用金属材料的疲劳试验数据对剩余强度模型进行有效性验证。(2)根据变速器服役工况,利用解析法研究不同挡位下变速器齿轮传动系统的运动学与动力学特性。在此基础上,采用解析法、经验公式法分别求解不同挡位下各级齿轮的弯曲应力与齿轮单元接触应力的分布规律。此外,根据应力-强度干涉理论建立各级齿轮的可靠度评估模型,利用剩余强度模型估算齿轮的疲劳寿命,从而获得齿轮的弯曲疲劳与齿面接触疲劳两种失效模式的可靠度衰减规律。(3)根据齿轮的接触疲劳和弯曲疲劳两种失效模式及其相关性,建立考虑疲劳失效相关性的齿轮综合可靠度估算模型,研究不同失效模式下齿轮可靠度衰减规律。利用核密度估计法建立不同失效模式下齿轮寿命分布函数,基于Copula函数开展各级齿轮系统失效相关性对变速器传动系统可靠度影响规律的研究,从而确定太阳轮组、行星轮组、齿圈组与变速器齿轮传动系统的综合动态可靠度,并与不考虑失效相关的动态可靠度对比验证模型的准确性。此外,建立车辆日常服役里程的分布规律,根据车辆的服役特征和动态可靠度计算方法,对变速器实际服役条件下的可靠度衰减过程进行估计,实现变速器寿命的动态预测。(4)开展自动变速器传动齿轮在不同运行工况下服役寿命可靠性增长技术研究。利用综合可靠度计算模型构建变速器传动齿轮设计参数对系统寿命影响的知识库,在此基础上采用数值方法对可靠性灵敏度进行分析,判断变速器齿轮传动系统的齿数、模数与螺旋角对变速器可靠度的影响程度,为可靠性优化提供理论依据。根据知识库中系统可靠度数据训练神经网络模型,采用粒子群优化算法对齿轮系统设计参数进行优化,实现变速器系统可靠性增长,从而遏制了齿轮系统可靠性退化的速度。

关键词： 电动车   变速箱   NVH   齿轮啮合   振动   噪声  

摘要： 本文以某纯电动汽车动力总成的试验分析和理论设计相结合的工程试验优化作为案例，阐述了电动汽车加速过程中NVH测试分析及变速箱设计改善方案，主要针对动力总成起步抖动的问题通过分析研究来提出电动机与变速箱在共振干涉条件下的改善方案，旨在为纯电动汽车的电动机及变速箱NVH性能匹配开发和优化提供参考与借鉴。

关键词： 圆柱齿轮   流量计   变压修正方法  

摘要： 随着社会发展和计量科学的进步，流量计量的应用越来越广泛。在长期的发展中，计量工作不仅变得越来越快捷和方便，与此同时，还向着高精度的方向延伸。圆柱齿轮流量计属于容积式流量计，在航天、航空、兵器、化工、食品、制药等领域得到了广泛使用。计量精确度作为流量计主要性能参数之一，会受到很多因素的影响。以往对圆柱齿轮流量计变压修正方法研究比较单一，测试数据存在偏差。因此，本文在全过程的基础上，总结了设计制造中的规律及经验，为圆柱齿轮流量计的设计提供了有价值的参考。

关键词： 螺旋锥齿轮   分形理论   稳态温度   瞬态温度场   有限元分析  

摘要： 作为直升机传动系统的关键部件,螺旋锥齿轮的性能会对传动系统的性能造成影响。科学技术不断进步,要求螺旋锥齿轮在传动过程中有更高的承载能力。高速重载工况下,螺旋锥齿轮副会产生大量摩擦热,引起啮合齿面剧烈温升,导致胶合失效。不同加工工艺的螺旋锥齿轮齿面存在不同粗糙度,会影响齿轮摩擦与振动,进而影响啮合齿面间的温升。因此,探究表面微观形貌对螺旋锥齿轮温度场的影响规律,对于其抗胶合承载能力的提高,有重要理论意义和应用价值。 本文主要研究内容和成果如下: (1)基于分形理论的不同齿面微观形貌的螺旋锥齿轮建模。由于加工工艺不同,螺旋锥齿轮表面存在不同粗糙度。为精确建模,提出一种将W-M函数与螺旋锥齿轮渐开线结合,进行考虑表面微观形貌的螺旋锥齿轮三维建模的方法。通过观察建模得到的齿轮,发现:在特征尺度系数不变时,随着分形维数的增加,表面轮廓曲线幅值减小,即齿轮表面粗糙度降低。 (2)基于传热学理论和齿轮加载接触分析(LTCA)的螺旋锥齿轮热分析边界条件的确定。根据传热学知识,计算单齿各个面的对流换热系数。通过LTCA获得啮合齿面13个啮合点的载荷和相对滑动速度。采用数值方法求解各个啮合点的摩擦热流密度,为之后求解单齿温度场分布提供边界条件。 (3)基于非线性有限元仿真的单齿稳态和瞬态温度场分析。建立粗糙表面的三维螺旋锥齿轮单齿模型,研究表面微观形貌对单齿温度场的影响。仿真结果发现:在其他条件不变时,分形维数增加,单齿稳态最高温度在分形维数为1.55、1.60和1.65时,比光滑齿面分别增加了1.16%、0.95%和0.38%;分形维数为1.55、1.60和1.65时单齿在1200s时的瞬态最高温度较光滑齿面分别增加了4.00%、3.23%和1.22%。同时研究同一分形维数下,齿宽对单齿温度场的影响。仿真结果发现:在同一分形维数下,随着齿宽的增加,单齿的稳态和瞬态最高温度均会增加,但不影响单齿温度场的分布情况。 (4)基于不同齿轮材料的单齿温度场仿真分析。针对两种典型航空齿轮钢,研究表面微观形貌对不同材料的单齿温度场的影响。仿真结果发现:不同材料单齿温度场的分布情况相同;材料为10Cr Ni2Mo3Cu2V的单齿在分形维数为1.55、1.60和1.65时的稳态最高温度分别比材料为9310钢时增加了0.356%、0.360%和0.372%。在瞬态温度场的分析过程中发现,由于两种齿轮材料的导热系数与比热容不同,导致分形维数为1.55且齿轮材料为10Cr Ni2Mo3Cu2V时,单齿在300s和600s的瞬时最高温度较齿轮材料为9310钢分别降低了2.65%和1.12%,而在900s和1200s时分别增加了0.01%和0.62%;分形维数为1.60和1.65时温度的变化趋势与分形维数为1.55时相同。

关键词： 三维编织   复合材料   力学性能   两级齿轮传动系统   动态特性  

摘要： 三维编织复合材料具有比强度和比刚度高、韧性好、各向异性参数可设计、抗疲劳和抗腐蚀能力强和层间连接强度优异等诸多优势,近些年在航空、航天、军事、航海、交通运输和医疗等领域广泛使用。 本文对三维五向圆形横向编织复合材料的物理和力学特性进行研究,并将其应用于减速器齿轮和箱体等构件上。通过理论分析、数值仿真和试验对比的方法,对两级齿轮传动系统的动态特性进行研究,相关研究工作对于实现传动系统轻量化、提高传动系统动态特性等方面,具有非常好的理论价值和工程应用价值。具体研究内容和成果包括: (1)三维五向圆形横向编织复合材料单胞物理特性分析。在分析编织原理的基础上,通过对编织运动过程纱线节点位置坐标变换,建立了圆形横向编织复合材料单胞物理特性预测数学模型,利用此模型数值分析花节长度、单胞层高、编织纱线数、径向纱线数和单胞内径等参数,对编织角度、纤维体积含量和质量等物理特性的影响。研究发现花节长度、单胞内径和纱线数等参数是影响物理特性的主要参数。根据这些参数的不同组合,可以设计出具有不同物理特性的编织复合材料。 (2)三维五向圆形横向编织复合材料单胞力学特性分析。首先,推导了圆形横向编织单胞任意纱线所在局部坐标系和整体坐标系之间的应力转换矩阵,分别求解了内部、上表面和下表面三种类型子单胞的等效刚度矩阵。其次,利用体积平均法构建了圆形横向编织复合材料单胞力学特性预测模型。最后,借助MATLAB对模型中总体刚度矩阵求逆得到柔度矩阵,数值分析单胞内径、单胞层高和花节长度等编织参数,对复合材料弹性模量和剪切模量等力学参数的影响。而通过参数化设计纱线体积含量、填充系数和纱线数等主要参数,可使材料的力学特性发生变化,进而使材料具有不同的各向异性。 (3)编织复合材料齿轮减速器零件结构设计与性能分析。基于圆形横向编织物理和力学特性的研究基础,将复合材料分别应用于以轴端盖、齿轮为代表的盘类零件和以箱体壁、底座组合而成的箱体类零件。通过对比发现,复合材料应用于盘类零件,随着直径和宽度的增加,自身重量降低比例持续增大,轻量化特性更加突出。复合材料应用于箱体类零件,通过对复合材料箱体进行模态分析,发现由于箱体质量降低、固有频率增大,动态特性得到提升。此外,利用基尔斯(Kirsch)解模型和有限元分析对比相结合的方法,研究复合材料箱体底座圆孔孔口上、下表面的应力分布,结果表明不同方法之间相对误差均小于5%。 (4)金属混合复合材料齿轮与两级齿轮系统啮合动态特性分析。基于对复合材料齿轮减速器零件结构设计与性能分析的研究基础,首先,搭建了金属混合复合材料齿轮啮合试验台,通过对齿轮强度仿真分析、啮合动态性能仿真分析和对比试验分析,研究齿轮的啮合动态特性,结果发现采用复合材料腹板结构,可在不牺牲啮合齿轮静态传递误差的前提下,实现齿轮的轻量化。其次,建立了考虑输入、输出转矩波动等因素编织复合材料两级齿轮啮合系统的动力学模型,分别在高、低频激励和弱噪声干扰下,采用四阶龙格-库塔方法对系统进行振动共振分析,研究激励基频、输入信号波动频率和质量等,对复合材料啮合齿轮动态特性的影响。研究发现复合材料齿轮各级沿啮合线的方向速度频率特性,均在不同程度大于普通材料齿轮,但在高、低频激励和弱噪声干扰下,复合材料齿轮系统的幅值增益平顺性得到了提升。 (5)三维编织复合材料两级齿轮减速器传动系统动态特性分析。基于编织复合材料的应用和研究基础,将复合材料应用于包含齿轮和箱体的整个两级齿轮传动系统。首先,在忽略摩擦、轴承等因素对系统影响的假设下,建立了考虑箱体两级齿轮传动系统的动力学模型。其次,对模型方程组进行归一化和无量纲处理,得到无量纲运动微分方程组,通过对两级齿轮传动系统进行数值分析,研究无量纲啮合频率、间隙、箱体质量和阻尼等因素对复合材料两级齿轮传动系统动态特性的影响。最后,通过对复合材料传动系统振动位移解析分析和高、低频激励下的振动共振分析,研究整个传动系统的动态特性。结果表明采用复合材料箱体和齿轮,不仅实现了整个传动系统质量降低、固有频率提高,而且使系统中暂态分量的衰减加快、稳态分量的时滞减少,动态特性得到提高。