基于键合图法对定轴轮系模块化建模及稳定性研究  

Study on modularization modeling and stability of fixed axle gear system based on bond graph method

作　　者：周新涛 马娜[2] 崔亚辉[2] ZHOU Xin-tao;MA Na;CUI Ya-hui

机构地区：[1]陕西工业职业技术学院机械工程学院,咸阳712000 [2]西安理工大学机械与精密仪器工程学院,西安710048

出　　处：《制造业自动化》2022年第11期20-23,28,共5页Manufacturing Automation

基　　金：陕西省教育厅科研计划(21JK0503);陕西工院引进高层次人才科研启动经费(2020-9)。

摘　　要：齿轮传动系统随着传动链的增长,建立系统精确化数学模型的难度增加,对系统动态稳定特性研究的准确性有很大影响。针对上述问题,首先根据定轴轮系的结构特征,采用模块化思想将单级定轴轮系作为基本模块。将结构复杂的定轴齿轮传动链,划分为由n个基本模块机械叠加的方式。然后,结合键合图法的建模原理和丰富的图元库,建立了基本模块精确化的键合图模型。在此基础上,将基本模型的键合图模型按照传动链功率流的传递方向进行扩展,可建立出定轴齿轮传动链完整的键合图模型。其次,在齿轮传动系统键合图模型的基础上,推导出描述系统动力学行为的状态方程。最后,采用数值仿真法,得出了定轴轮系的极点-零点图、伯德图、尼奎斯特图和尼柯尔斯图等四个动态特性指标,并能反映轮系的动态稳定性。研究表明,采用模块化和键合图建模法相结合的方式,降低了复杂的定轴齿轮传动链数学模型的建立难度,并能获得轮系准确的动态性能。

关 键 词：齿轮系统 模块化 键合图 动态特性 稳定性 

分 类 号：TH113[机械工程—机械设计及理论] TH132.41