胡鹏
- 作品数：13 被引量：55H指数：6
- 供职机构：东北大学机械工程与自动化学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：机械工程更多>>
- 基于随机摄动法的齿轮系统动态响应及灵敏度分析被引量：1
- 2014年
- 考虑时变啮合刚度、齿轮综合误差及齿侧间隙等非线性影响因素,建立了多级齿轮传动系统的动力学模型.将齿轮系统中的相关物理参数、几何参数和载荷参数看做随机变量,得到随机振动模型.当随机参数的随机部分比确定部分小得多时,采用随机摄动理论,将振动微分方程在随机参数向量的均值处按Taylor级数展开定理展开至一阶项,并对整理后的方程组进行数值求解.求解过程中结合Kronecker积的代数和矩阵微分理论,得到系统响应的前四阶矩.为了衡量系统的平稳性,对齿对的动态传递误差的前两阶矩进行求解,并与Monte Carlo法进行比较,同时分析了动态传递误差对随机参数的无量纲均值灵敏度,分析结果为提高系统的平稳性提供了依据.
- 胡鹏路金昌张义民
- 关键词：多级齿轮KRONECKER积
- 基于积分模型的斜齿轮转子系统振动特性分析被引量：3
- 2014年
- 为了模拟工程应用中斜齿轮转子系统的动力学特性,考虑齿轮齿面刚度分布场、传递误差分布场、啮合过程中啮合刚度、摆动刚度和刚度中心等参数,建立了通用的斜齿轮集中质量模型.将该模型与转子系统有限元模型进行了耦合,得到了斜齿轮转子系统有限元模型.最后,以一对斜齿轮转子系统为例,分析了该系统的振动响应特性.研究结果表明:该模型能够有效精确地模拟齿轮之间的啮合.通过对啮合力响应进行傅里叶分析,表明齿轮1倍啮合频率对系统响应影响最大,而其他频率对系统振动响应影响较小.
- 王奇斌胡鹏张义民马辉
- 关键词：斜齿轮载荷分布转子系统
- 直线倒立摆系统控制特性的影响因素分析与实验被引量：3
- 2011年
- 考虑倒立摆初始角度、系统控制参数与机械结构参数之间的关系,针对具有非线性、强耦合特性的典型多输入多输出倒立摆系统,建立了系统结构模型,阐述倒立摆控制原理.分析了最优控制的控制参数(如初始角度)与倒立摆结构参数(最大位移,最大加速等)的关系,得到了初始角度、系统控制参数对系统结构参数影响的关系表达式.结合实验研究发现,影响系统控制误差的因素包括齿形带的传动误差、小车和摆杆的惯性、齿形带轮的摩擦等.研究结果为倒立摆系统的控制以及其他相关系统的设计与分析,提供了理论依据和方法.
- 罗忠史志勇胡鹏柳洪义
- 关键词：倒立摆控制特性
- 转速及扭矩对啮合齿轮副非线性特性影响分析被引量：9
- 2014年
- 综合考虑时变啮合刚度、啮合阻尼、齿侧间隙、啮合误差等因素,建立了两自由度直齿轮副非线性动力学模型.用4阶变步长Runge-Kutta算法对微分方程进行了数值求解,统计了迭代过程中轮齿啮合状态比例,研究了转速和扭矩对动态传递误差的影响.研究表明:随着转速增加,轮齿啮合状态发生变化,解释了动态传递误差的周期、混沌响应和误差幅值跳跃现象;随着扭矩的增大,出现跳跃现象的转速增加,幅值变化也增大,但轮齿冲击减少.
- 张义民路金昌胡鹏
- 关键词：齿轮动力学转速扭矩
- 含侧隙及时变刚度的多级齿轮非线性响应分析
- 对二级齿轮传动系统的物理模型进行简化,考虑啮合过程中的时变啮合刚度,齿轮综合误差以及齿侧间隙引起的非线性的影响,建立二级齿轮传动系统的数学模型.给定齿轮的基本参数,确定动力学方程中的各个参数,对时变啮合刚度的求解采用了基...
- 胡鹏张义民王倩倩
- 关键词：齿轮传动系统时变啮合刚度非线性动力学
- 文献传递
- 考虑变位系数的直齿轮啮合特性分析被引量：6
- 2013年
- 使用有限元方法研究直齿轮传动的啮合特性.基于APDL建立变位直齿轮副参数化有限元模型,采用显式动力学分析软件LS-DYNA对齿轮副啮合过程进行数值仿真,得到齿轮啮合产生的动态接触力以及动态传递误差,研究了齿轮变位系数对于齿轮啮合特性的影响,将动态传递误差与静态传递误差进行对比,分析了二者产生差异的原因.研究表明不同变位系数下,啮合频率都是主要的频率成分,其他频率成分的幅值受到变位系数的影响,接近固有频率的倍频幅值较大.静态传递误差与动态传递误差在时域和频域上都存在较大区别.
- 张义民杨健胡鹏王全彬
- 关键词：变位系数直齿轮啮合特性ANSYSLS-DYNA
- 含侧隙及时变刚度的多级齿轮非线性响应分析被引量：3
- 2013年
- 对二级齿轮传动系统的物理模型进行简化,考虑啮合过程中的时变啮合刚度、齿轮动态综合误差以及齿侧间隙引起的非线性影响,建立二级齿轮传动系统的数学模型。给定齿轮的基本参数,确定动力学方程中的各个参数,对时变啮合刚度的求解采用了基于材料力学的Web能量法。对非线性方程组采用降阶后的四阶Runge-Kutta法,运用MatLAB进行数值仿真,对仿真得到的结果与理论分析进行对比。考虑到齿轮传动所引起的振动对整体系统的影响,分析系统的动态啮合力与系统转速的关系,确保系统在合理的转速下运行。
- 胡鹏张义民王倩倩
- 关键词：时变刚度齿侧间隙非线性
- 基于渐开线齿轮精确建模的啮合刚度的数值计算被引量：8
- 2013年
- 给出了基于齿轮加工工艺的渐开线齿轮精确建模的方程,对基于Weber能量法的数值积分公式进行了详细的推导,基体变形量引入了O’Donnell的基体变形因子,并采用最大变形条件定义基点M。通过计算单对轮齿啮合的总变形量来计算啮合刚度。编制了Matlab计算程序,将得到的数值计算结果与ISO6336、日本机械学会得到结果相比较,该方法得出的数据误差小、准确,可以很好的指导齿廓修形,以减少齿轮啮合过程中的振动冲击。
- 张奎晓胡鹏张义民
- 关键词：渐开线齿轮啮合刚度
- 基于PMOPSO方法的H型铲齿凸轮优化设计
- 2017年
- 给出一种H型铲齿凸轮的标准设计方法,用于解决多升程H型铲齿凸轮的优化设计问题。针对传统铲齿凸轮存在的过渡点冲击问题,提出基于H型凸轮从动件运动规律的铲齿凸轮设计方案。以凸轮面积为设计目标函数,以从动件的偏置量和初始位移为设计变量,在凸轮一般设计准则的基础上,考虑理论廓线曲率范围和压力角分布的约束条件,建立H型铲齿凸轮的优化设计模型。多升程H型铲齿凸轮的优化设计问题具有约束条件多、非线性强和计算复杂度高的特点,将多项式变异算子和标准粒子群优化结合,提出多项式变异粒子群优化方法。以此优化方法为基础,通过构造罚函数处理设计约束,分别求解三升程和四升程的H型铲齿凸轮优化设计问题。计算结果表明,提出的标准设计方法可显著降低多升程H型铲齿凸轮的工作轮廓面积,使铲削机构更加紧凑。
- 梁松张义民胡鹏
- 关键词：粒子群优化
- 多级齿轮传动系统关键参数对响应的影响分析被引量：6
- 2015年
- 为了研究数控刀架中动力齿轮传动系统运行的平稳状况,建立了考虑时变刚度、齿侧间隙的多级齿轮系统非线性动力学模型,并对方程组进行无量纲化处理。对时变啮合刚度进行了较精确的求解,并考虑了变位系数对刚度值的影响。将齿侧间隙引起的分段位移函数等效简化成一个含双曲正切的表达式,避免了迭代过程中的判断问题。采用4阶Runge-Kutta法对方程进行Matlab编程求解,分析了刚度展开项波动幅值、载荷力矩以及侧隙对响应的影响。通过分析可知:较小的刚度展开项波动幅值对系统的平稳性有利;重载下的系统发生跳跃现象的临界转速变大,而工作转速通常低于临界转速,从而提高了运转的平稳性;侧隙较小时易产生双边冲击,产生较大噪音。
- 胡鹏王奇斌张义民
- 关键词：时变刚度齿侧间隙非线性模型多级齿轮
