齿轮系统动力学是研究齿轮传动系统中动态行为的重要学科,主要关注齿轮在运动过程中的力学特性、振动响应及其对系统性能的影响。振动、冲击和噪声是齿轮系统动力学中的关键问题,直接影响齿轮传动的稳定性、可靠性和使用寿命。在齿轮啮合过程中,由于制造误差、装配偏差、负载变化等因素,齿轮副会产生周期性激励,引发系统振动。这种振动不仅会导致齿轮表面疲劳、点蚀甚至断齿等失效形式,还会通过结构传递产生噪声污染。冲击现象通常出现在齿轮啮入和啮出阶段,特别是存在较大间隙或突然负载变化时,可能造成瞬时高应力,加剧齿轮磨损。噪声问题与齿轮振动密切相关,主要来源于轮齿啮合刚度变化引起的振动辐射、齿轮制造误差导致的冲击噪声以及系统共振放大效应。研究齿轮系统动力学中的振动、冲击和噪声特性,对于优化齿轮设计、提高传动精度、延长使用寿命以及降低环境噪声具有重要意义。当前研究主要通过理论建模、数值仿真和实验测试相结合的方法,分析系统动态特性并开发相应的减振降噪技术。
