关键词： 油泵驱动齿轮   过盈配合   齿廓倾斜偏差   螺旋线倾斜偏差  

摘要： 随着人民生活水平的提高,汽车逐渐走进千家万户,人们对汽车产品提出了更多的要求,尤其是对汽车综合性能的关注度越来越高。汽车的NVH(Noise、Vibration、Harshness),是指在某特定工况下用户对汽车的主观感觉,如抖动和轰鸣噪声,是衡量汽车制造质量的综合性能指标。变速器作为汽车的重要组成部件,时常产生啸叫噪声等问题,直接影响汽车的NVH性能。 本文以某款双离合自动变速器(DCT)为例,针对其在实际应用中发生的噪声问题,将该双离合自动变速器使用的油泵驱动齿轮作为研究对象,研究齿轮与轴过盈装配后的径向位移变化情况,分析并确定了径向位移对齿廓倾斜偏差和螺旋线倾斜偏差的影响,进而提出一种齿面修形方案,反向补偿齿廓倾斜偏差和螺旋线倾斜偏差。最终解决变速箱的噪声问题,提升该款汽车的NVH性能。 首先,对双离合器的油泵驱动齿轮与轴过盈装配后的径向位移进行研究。本文运用有限元分析方法对齿轮的径向位移其进行了研究,分析计算出齿轮不同位置的径向位移,发现油泵驱动齿轮在不同轴向位置的径向位移量不同,变形呈现出不均匀的特性;并分析了过盈量和摩擦系数对齿轮和轴过盈配合情况的影响规律。 其次,研究了油泵驱动齿轮齿廓倾斜偏差和螺旋线倾斜偏差与径向位移的关系。在提取了有限元分析中不同过盈量下齿根圆处的径向位移曲线的基础上,计算出不同径向位移下齿廓倾斜偏差和螺旋线倾斜偏差的变化量,通过齿轮修形来进行补偿,并计算了补偿量。 最后,对修形前后和装配前后齿轮的齿廓倾斜偏差和螺旋线倾斜偏差进行了实际的检测。验证了齿廓倾斜偏差和螺旋线倾斜偏差变化量理论计算的正确性。最后将补偿修形后的齿轮应用于不同型号变速器上,噪声检测分贝数显著低于补偿修形前的齿轮,并且EOL检测噪声值低于130db,满足厂家对于产品的内控要求。 通过对该款油泵驱动齿轮和轴过盈装配的分析,提出了有效的齿轮补偿修形方案。应用补偿修形后齿轮的双离合自动变速器,噪声显著降低,发生异常噪声概率从1.2%降低到0。目前该款齿轮已应用于3款双离合自动变速器,搭载了国内十余款乘用车,累计销量已逾100万辆。

关键词： 淬火   数值模拟   热流固耦合   螺旋锥齿轮  

摘要： 螺旋锥齿轮因为承载能力高和传动平稳而广泛应用于机械设备,其中淬火是螺旋锥齿轮制造过程中必不可少的环节,螺旋锥齿轮淬火工艺的设计多采用“试错法”,其周期长、成本高,因此具有周期短、成本低优势的数值模拟技术成为当代淬火工艺设计的重要手段。淬火冷却过程数值模拟研究中,换热系数是重要输入参数,受限于其复杂影响因素,测定结果不具有普适性,将显著增加数值模拟过程的复杂度与误差。本文通过扩展淬火冷却过程数值模拟求解域,引入液体淬火介质和工件耦合换热,代替换热系数在淬火冷却过程数值模拟中的作用,提出了一种新的淬火冷却过程数值模拟方法。将该方法运用于螺旋锥齿轮淬火数值模拟,有效避免了实验获取换热系数的过程,更好的解决螺旋锥齿轮因为形状尺寸原因而导致不同部位换热系数存在差异的情况,论文方法为确定螺旋锥齿轮的淬火工艺参数提供指导。本文的主要研究结果如下:(1)淬火冷却过程热流固耦合数值模拟方法研究。淬火介质流体域和淬火工件固体域之间物理场特性的差异,导致了二者的离散原理和数值分析方法的不同,其中流体域是采用有限体积法,固体域是采用有限元法,针对淬火冷却过程中的流固耦合交互作用,采用壁面函数和高斯积分插值的方法,代替换热系数在模拟中的作用,利用有限元-有限体积耦合求解出淬火冷却过程流场-温度场-组织场-应力场的演变规律,为淬火冷却过程模拟提供新方案。(2)淬火冷却过程热流固耦合数值模拟与实验研究。为减少误差来源,控制流体状态和工件形状的影响,以45钢圆柱体为实验对象进行水淬实验,结果表明,热流固耦合模拟预测结果和实测结果整体吻合较好,其中显微组织成分一致,硬度对比最大相对误差为3.6%,冷却曲线的最大相对误差为9%,残余应力的相对误差为5.1%,验证了淬火冷却过程热流固耦合模拟的准确性。(3)淬火介质流动参数对淬火冷却过程的影响研究。设计淬火槽结构来改变淬火介质流动状态,并利用淬火冷却过程热流固耦合模拟研究淬火介质流动参数的改变对淬火效果的影响,结果表明,通过改变摆放方式可改善工件温度分布情况,2m/s入口流速时,最后冷却位置距离几何中心由2.79mm减小为0.6mm;通过选择合理水温可以减少开裂风险并保证工件硬度,在论文研究工况下,淬火水温的最优值是50℃,可以为淬火工艺参数制定提供参考。(4)螺旋锥齿轮淬火冷却过程热流固耦合数值模拟研究。对比不同模拟方法和实验的淬火冷却曲线,结果表明,热流固耦合模拟和传统模拟冷却曲线与实验测量值之间最大相对误差分别为9.2%和7.4%,且热流固耦合模拟更加准确的描述温度在螺旋锥齿轮上的分布情况,验证了热流固耦合模拟的准确性和便利性;通过选择合理的入口速度可以减小残余应力并保证工件硬度,在论文研究工况下,入口流速最优值是2m/s,为螺旋锥齿轮淬火冷却过程模拟提供新方向和新方法。

关键词： 风机齿轮箱   数据生成   故障诊断   生成对抗网络   多通道加权卷积神经网络  

摘要： 能源不仅是一个国家的国民经济支撑,更是一个民族发展壮大的重要依柱。为了缓解能源短缺问题,近几年,我国风力发电产业发展迅猛,发电容量大幅增加。风机的齿轮箱是风电机组的主要构成部分,其工作条件十分复杂,极容易出现事故,确保其高效、稳定的运转是风电机组的技术难点。因此,在风力发电机的变速箱中进行故障检测是非常有意义的,本文针对风电机组齿轮箱在故障数据稀少的情况下完成故障诊断问题展开了研究。本文首先对生成对抗网和卷积神经网络算法模型的理论基础进行分析概括,并引出了自己所建立的算法模型。通过对相关算法模型进行理论概述,并对其所衍生的算法模型进行分析引出本文自己所要使用的算法模型对于数据的生成使用深度卷积生成对抗网络算法,再通过构建多通道加权卷积神经网络算法进行故障诊断。然后利用改进的深度卷积生成对抗网络模型对风机齿轮箱故障数据进行数据的生成研究。在所构建的模型中判别器网络层采用卷积神经网络的形式,生成器的网络层将上采样层和卷积层结合代替了转置卷积的操作,生成器的输入除了随机采样的噪声另外增加了真实数据的输入作为附加条件进行数据的生成研究。在所构建的模型中,网络层主要采用卷积神经网络的形式,利用卷积神经网络对于图像特征强大的提取能力特点将对一维振动数据的生成研究转换成对图像数据的生成研究,达到了扩充数据集的目的。最后通过所构建的多通道加权卷积神经网络模型实现对风机齿轮箱故障诊断的研究。使用EMD的方法对数据进行分解然后筛选出峭度值最大的前三个作为多通道的输入。通过构建多通道加权卷积神经网络层对各个通道的输入图像进行动态特征的提取进然后加权融合这样能够全面的提取故障特征增加识别的准确率,并与SVM、BPN、DBN和SDAE等深度学习算法在故障诊断准确率方面进行对比分析,验证了本文所使用方法的有效性,提高了故障诊断的准确率。

关键词： 齿轮箱故障诊断   变分模态分解   残差神经网络   麻雀算法   极限学习机  

摘要： 齿轮箱是旋转体设备中重要组成部分之一,而齿轮箱内部零件复杂,其中齿轮零件相互啮合,带动齿轮箱工作。若齿轮箱使用过久或高负荷运作,再加上齿轮箱外部环境干扰,致使齿轮箱出现故障。齿轮箱振动信息中包括了大量的运行情况数据,通过振动信息检测故障是一个有效的办法。但齿轮箱故障工况类型复杂,目前对于齿轮箱信号去噪方法和故障诊断的分类模型选取与优化仍有不足。本课题的研究目的是建立并优化齿轮箱故障分类模型,达到对齿轮箱出现不同故障工况的精准判断。本文主要的研究工作如下: 1、针对信号分析中对齿轮箱振动信号非线性、非平稳性特点做滤波去噪处理不全面及故障特征难以有效提取的问题,使用基于变分模态分解(VMD)和小波包阈值处理相结合进行滤噪处理。其中,在信号分解后,对模态分量按相关系数筛选原则进行阈值筛选进行去噪,解决了传统滤噪对齿轮箱振动信号噪声分量选取不正确和去噪不充分的问题。 2、通过使用神经网络模型对齿轮箱振动信号做模型搭建和识别。针对特征提取不足的问题,引入一维多尺度残差神经网络(MS-Resnet-1D)进行实验。MS-Resnet-1D网络中利用多尺度通道来提取不同维度特征,齿轮箱工况识别准确率达到96.5%,识别效果优于对比的长短时记忆网络模型(LSTM)和多层感知机模型(MLP)。 3、针对传统分类模型在齿轮箱故障诊断的识别率低的问题,通过引入Tent混沌映射和微分递减因子改进麻雀算法(tSSA)优化极限学习机(ELM)进行分类识别,能较好的解决实验模型陷入局部最优的问题。实验结果表明,提出的VMD-tSSA-ELM智能优化算法模型对齿轮箱故障工况分类准确率达到99.5%,较其他故障诊断模型识别效果提升的同时收敛速度更快,验证了本文提出模型的可行性。

关键词： 双旋翼   同轴面齿轮   裂纹   均载   振动特性  

摘要： 将同轴面齿轮分汇流传动技术应用于航空主减速器中,可以有效提高整机性能,具有力矩分流精度好、质量轻、效率高、承载能力强、传动比大、可靠性高以及易于安装定位等优点。但是,由于不可避免的误差和裂纹等因素,导致系统运行状态不稳定。本课题结合面齿轮传动和圆柱齿轮传动的优点,以突破飞行速度低、航程短、耗油高及功重比低的性能限制为目标,提出可以应用于航空航天的高速双旋翼直升机主减速器的同轴面齿轮分汇流传动系统构型,开展该系统的均载特性和振动特性研究分析。分析刚度、误差、间隙等参数激励对本论文研究系统的振动特性和动力学均载特性的影响。基于集中参数法,在建设系统的弯-扭耦合的动力学模型时,考虑各因素:扭转刚度、支撑刚度,误差、阻尼等参数激励,得到多参数以及多自由的动力学微分方程。在对系统动力学方程求解完成以后,再对动力学微分方程进行无量纲化的处理,避免了参数响应导致的问题,得到了统一的运动微分方程。为了研究含裂纹时的时变啮合刚度对系统振动特性的影响,以及裂纹和误差共同作用时对系统均载特性的影响。通过综合考虑刚度、误差、阻尼、间隙等因素,采用势能法计算构件含裂纹的时变啮合刚度,建立系统动力学均载模型。采用龙格库塔(Runge-Kutta)数值积分法求解动力学微分方程,得到了表征动载特性的时域、频域、相图和Poincare图,分析了不同裂纹程度对双旋翼同轴面齿轮系统的振动特性的影响机理,以及制造和安装误差对双旋翼同轴面齿轮系统动载特性的影响机理。通过研究可以发现,当双旋翼同轴面齿轮系统出现裂纹时,系统会出现以齿轮旋转周期为间隔的冲击成分,离散点聚集区域逐步增大,变得更为分散,这些情况随着裂纹程度的加剧会越来越明显。随着制造和安装误差的增加,双旋翼同轴面齿轮系统的动态均载特性会出现先变好后变差的过程,并且随着裂纹程度的增加,动态载荷系数持续增加。

关键词： 齿轨车辆   动力学性能   齿轮齿条参数   研究  

摘要： 齿轨铁路是一种山地铁路,具有牵引力大、爬坡能力强、安全性高等优点。随着我国山地旅游业的不断发展,大力建设齿轨铁路成为加强山地交通运输的首选。国内正在筹建的齿轨铁路有都江堰至四姑娘山的“都四线”,张家界的七星山齿轨铁路,巴中市南江县的光雾山齿轨铁路等。目前我国的山地轨道交通建设正处于起步阶段,暂无成熟的建设经验,缺少系统的理论研究。 鉴于此,本文首先对齿轨铁路、齿轨车辆研究现状及轨道车辆齿轮传动系统动力学研究现状进行概述。介绍了齿轨铁路和齿轨车辆动力学模型的建模方法,采用SIMPACK软件建立了齿轨铁路和齿轨车辆多体动力学模型,参考GB/T 5599-2019和UIC518的动力学性能评价指标,对不同齿轮齿条参数下的齿轨车辆动力学性能进行了分析。 分析不同齿轮齿条结构参数对齿轨轮和齿轨车辆动力学性能影响情况。结果表明:齿轨轮的动态传递误差随着压力角、齿面磨损量和齿侧间隙的增加而增加,随齿宽的增大而减小;齿面最大赫兹压力随着压力角和齿宽的增大而减小,随着齿面磨损和齿侧间隙增大而增大;动态啮合刚度随着齿宽和压力角的增大而增大,随齿侧间隙的增大而减小。齿轨轮的振动加速度、齿轨车辆车体振动加速度、平稳性指标、脱轨系数和轮重减载率随着压力角、齿侧间隙、变位系数、齿面磨损和齿轮偏心量的增加而增加,随着齿宽的增加而减小。以车辆动力学性能最优为目标,齿轮齿条宜选用较小的压力角、变位系数和较大的齿宽,在实际线路中齿轮齿条应涂刷适量的润滑液来减小齿面磨损,齿侧间隙在保证能避免轮齿因受热膨胀而产生卡齿现象的前提下,尽量选择较小的齿侧间隙。 分析不同齿轮齿条啮合参数对齿轨轮和齿轨车辆动力学性能影响情况。结果表明:齿轨轮振动加速度、齿轨车辆车体振动加速度、平稳性指标、脱轨系数和轮重减载率随着啮合阻尼增大而减小,随着摩擦系数和齿轮偏向转角的增大而增大。以车辆动力学性能最优为目标,加工齿轮齿条时应尽量减小轮齿表面粗糙度且采用阻尼材料,齿轨车辆生产的过程中要尽可能地控制轴承的歪斜和齿轨轮的偏转。 齿轮齿条参数变化会影响齿轨轮的振动剧烈程度,经过齿轨车辆悬挂系统的衰减后,车体振动变化弱于齿轨轮。相比于有轨道不平顺激励情况,无轨道不平顺激励时,齿轮齿条参数变化对车辆的动力学性能影响更显著。

关键词： 混合动力   噪声与排放模型   U模型转速控制   几何设计法   全航程混合动力控制策略   硬件在环验证  

摘要： 传统航空发动机受制于结构限制,其节能减排性能已经逐渐逼近极限。随着“零碳”航空的概念在国际社会越来越受重视,美国、欧洲的航空业巨头均已开始在新概念推进系统领域上布局,而其中并联式油电混合系统被认为是对传统动力系统的巨大颠覆,是未来大型航空绿色动力系统优先级较高的构型。考虑到我国在面向大型运输机/客机的大推力航空混合动力推进系统的控制研究尚处于起步阶段,具体的控制问题和解决方法还未得到系统性的研究,本文以齿轮传动涡扇发动机(GTF)作为主体研究对象,在混合动力推进系统的系统架构设计及建模、电动力系统对原推进系统性能影响探究、多源能量管理控制问题定义及解决方法、综合控制系统硬件在环验证等方面开展了基础性的预研工作。 首先,开展了混合动力齿轮传动涡扇发动机(PH-GTF)建模、排放噪声性能参数分析与控制系统架构设计的研究。在Matlab平台上分别建立了基线齿轮传动涡扇发动机部件级模型、电动力系统模型以及包含氮氧化物(NOx)排放和噪声的性能参数计算模型。提出了电动力系统低压轴并联同轴耦合方案作为混合动力推进系统的架构,以及“发动机转速闭环+电动力系统转矩补偿”的控制系统架构。解决了现阶段大推力并联混合动力推进系统一体化建模方案、考虑排放和噪声的性能参数模型以及混合动力发动机解耦控制系统架构的设计问题。实现了在混合动力系统初步设计阶段进行发动机-电动力系统联合仿真,为后续分别对转速控制系统和电动力控制系统的研究打下基础。 其次,开展了转速控制系统的研究。基于商用发动机控制系统常用的Min-Max架构建立了功率管理系统、转速控制器和限制保护控制器。在功率管理系统中,提出了低压轴总转矩控制计划等电动力系统相关的需求控制计划;在转速控制器的设计过程中,提出了一种基于逆模型的U-LPV-LADRC转速控制器设计方案,简化了被控对象动态逆的求解过程,同时提高了整个转速控制器的抗扰性能;在限制保护控制器中,采用带抗积分饱和的PI控制器结构设计各限制器,以防止温度、压力和转速超限,同时保障加减速过渡态过程中压气机系统不喘振以及燃烧室不贫油熄火。 再次,开展了发动机有限频域稳态抗扰控制问题的研究。提出了基于几何设计法的航空发动机稳态抗扰控制器设计技术路线,针对长巡航稳态工况下,扰动分量集中在2～16rad/s的马赫数干扰,分别采用几何设计理论、混合灵敏度H∞控制理论开展抗扰控制器设计,通过在不同巡航工况点下的仿真结果进行频域和时域分析,采用几何设计理论设计的抗扰控制器相比于传统混合灵敏度H∞控制器,被控量抗扰百分比和性能量抗扰百分比均有显著提高。 然后,开展了电动力控制系统的基线转矩调度策略研究。分析了电动力系统在低压轴同轴耦合后,对原GTF发动机部件的稳态性能影响情况,并确定了电量消耗型作为转矩调度策略的类型;提出了适用于PH-GTF推进系统的定混合度(DOH)和动态规划(DP)两类全局转矩调度策略,并针对某特定的飞行航线做了对比仿真分析;考虑这两种方法只能离线进行优化,提出了一种基于荷电状态(SOC)反馈的自适应等效最小油耗(A-ECMS)在线转矩调度策略,弥补了全局转矩调度策略需要预知整个飞行工况详细信息,且无法进行在线优化的不足之处。 此外,在基线转矩调度策略的基础上,进一步开展了面向不同工况下的综合转矩调度策略研究。提出了低功率工况下最小αVBV开度稳态性能模式,使得新αVBV调度计划相较于原计划的排气损失量至少减少31%,并提前了关闭可变放气活门(VBV)的时间;提出了等高等速巡航工况下最小单位耗油率(SFC)稳态性能模式,在整个等高等速巡航段中燃油消耗量减少15.77%,NOx排放减少25.8%,SFC最大降低20%,燃烧室噪声声压级最大降低2d B,内涵喷流噪声声压级最大降低4.2d B,具有显著的节能减排效果;提出了“稳态调度+主动调制”的电动力系统过渡态转矩控制计划,在保证PH-GTF推进系统转速闭环控制回路过渡态控制性能的同时,加速段和减速段分别提升了5%和2%的低压压气机喘振裕度,有效的减少过渡态中压气机中维持喘振裕度的需求;结合上述研究成果,提出了考虑不同飞行工况的综合转矩控制策略,针对典型飞行航程所包括的地面低功率工况段、起飞爬升段、巡航段、下降进近段和停车段,设计了对应的切换调度规则,保证基线GTF发动机各部件正常工作的同时,充分挖掘涡轮电气化后的部件性能提升潜力。 最后,依托航空发动机控制系统硬件在回路(HIL)仿真平台,开展综合控制系统中U-LPV-LADRC转速控制器和考虑不同飞行工况的电动力系统综合转矩调度策略在HIL平台上的集成与验证,结果验证了本文所提出的“发动机转速闭环+电动力系统转矩补偿”的并联混合动力控制系统具有可行性,初步表明混合动力改型后的齿轮传动涡扇发动机推进系统在未来航空节能减排方面

关键词： 数字化工厂   生产线仿真   虚拟调试   轨迹规划  

摘要： 齿轮箱传动轴是汽车的关键零部件,其生产线的设计涉及产线规划、自动化控制和交互设计等多学科领域。当前齿轮箱传动轴生产线的设计方式为传统串行设计方式,存在设计交互障碍、生产率低等问题。针对上述问题,本文提出一种基于数字化工厂的齿轮箱传动轴生产线设计仿真和优化方法。通过数字化工厂仿真技术,并行设计齿轮箱传动轴生产线,完成设备布局规划,采用软件在环的虚拟调试技术,完成对生产线I/O信号的虚拟映射和工艺仿真,最后对传动轴的机器人装配轨迹进行分析,完成装配机器人轨迹优化,提高装配效率。主要工作如下:(1)通过对齿轮箱传动轴生产线需求和生产目标进行分析,基于控制层、连接层、模型层、功能层四个方面建立齿轮箱传动轴生产线的数字化工厂框架,为传动轴数字化工厂的建立提供基础支撑和理论依据。(2)根据数字化工厂框架和建立的机器人、AGV等生产线部件模型,通过数字化仿真技术,完成传统轴生产线的整体设计及布局,在此基础上完成了模型定义、路径规划和干涉检查等生产线仿真基础工作,最终获得了齿轮箱传动轴生产线数字化工厂模型。另一方面在齿轮箱传动轴生产线数字化工厂模型层上完成了生产工艺仿真,验证了传动轴装配过程的可行性。(3)根据传动轴生产线数字化工厂模型,采用OPC信号接口,用软件在环的虚拟调试技术,在齿轮箱传动轴生产线设计阶段,完成生产线的电气与PLC控制。提前模拟和验证了传动轴产线的现场调试过程,有效缩短现场调试周期。(4)在数字化工厂功能层,选取工业机械人装配环节为应用场景,针对该场景下机器人装配传动轴装配过程中机器人效率低、运行不稳等问题,采用3-5-3分段多项式插值在关节空间中进行轨迹规划,实现了装配机器人平滑运行特性,利用一种改进粒子群算法,以时间为适应度函数,有效的将3-5-3多项式插值函数与粒子群算法相结合,提升装配过程中机械臂的效率。经仿真实验对比表明本文所采用的算法能够将传动轴装配效率提高两倍,完全能够满足传动轴的生产要求。本研究课题所设计的齿轮箱传动轴生产线,基于数字化工厂技术在产线设计阶段对生产线进行仿真和虚拟调试,有效的解决了传动轴产线传统的串行设计中存在的设计周期长、交互性差及易出现返工的问题;对装配过程中机器人的轨迹进行研究,提高了传动轴的装配效率。本研究响应工业4.0政策,对推进制造业智能化改造和数字化转型具有重要意义。

关键词： 面齿轮系统   非线性动力学   故障   分岔   混沌  

摘要： 齿轮传动被广泛应用于各工程领域,面齿轮传动作为一种新型的齿轮传动,因为其具有体积小、重量轻、无需防错位设计以及精确的分流传动性能等特点而被广泛应用于特殊机构,如用于直升机主减速器传动系统。提高面齿轮系统的传动精度、运行的平稳性具有重要的工程意义。本文旨在研究面齿轮传动系统中不同参数对系统动力学的影响,为面齿轮结构的优化及改善系统运行平稳性提供理论依据。首先,建立单自由度面齿轮传动系统动力学模型,并对系统的运动微分方程进行无量纲化处理,采用变步长四阶Runge-Kutta对系统进行数值仿真求解,借助时间历程图、相平面图、Poincaré截面图和分岔图对系统的动力学行为进行了探究。经分析发现:在系统啮合频率参数的影响下,系统主要出现了单周期、多倍周期以及混沌运动;啮合频率越大,混沌运动即不稳定的运动状态增多;随着外激励的增加,系统进入不稳定状态的频率减小,保持稳定运动的频率范围变小。其次,针对面齿轮传动系统的结构特征,综合考虑时变啮合刚度、综合传动误差和齿侧间隙等参数对系统的影响,建立了六自由度面齿轮传动系统弯扭耦合振动的物理模型,对微分方程进行无量纲化处理。对主要参数进行计算。利用四阶Runge-Kutta对系统进行数值仿真求解和相关动力学分析。结果表明:随着啮合频率不断增大,系统中出现不稳定运动状态区域,总体上呈现出周期运动和混沌运动交替出现的一个状态;面齿轮传动系统在低速运行状态时,随着载荷比的增大,无论是轻载还是重载,系统都能保持稳定的运动状态。因此在实际设计过程中应该避开不稳定区间、增大综合误差幅值,这样系统运行更平稳、振动噪声更小。最后,给出了裂纹故障下的面齿轮传动系统的数学模型和正常齿啮合刚度、齿根裂纹时时变啮合刚度的计算公式。对正常面齿轮系统和故障状态下系统的运动状态进行了对比分析。分析发现:当啮合频率一定时,出现裂纹故障后齿轮副的相对位移未发生太大变化,但随着啮合频率的增大,在相同的啮合频率区域内,正常状态下的面齿轮系统已经变为周期运动,而裂纹故障下的系统仍处于混沌运动状态,同时不稳定区域变多。研究表明面齿轮传动系统在裂纹故障状态下的稳定性比无故障状态时差,裂纹故障对它的的动态特性产生了负面影响。