Matlab编写的二级齿轮动力学求解程序

资 源 简 介

Matlab编写的二级齿轮动力学求解程序

详 情 说 明

正文： 在机械传动系统中，二级齿轮的动力学行为对设备可靠性至关重要。本文介绍的Matlab求解程序针对该问题，重点解决了时变刚度带来的非线性振动挑战。

程序核心架构分为三个模块： 参数预处理 通过输入齿轮基本参数（模数、齿数、惯量等）自动计算时变啮合刚度曲线。该模块采用能量法或有限元法生成刚度矩阵，并以傅里叶级数表征周期性变化特征。

动力学方程构建 建立包含平移-扭转耦合的6自由度微分方程组，特别处理了两级齿轮间的运动耦合关系。时变刚度项被转化为周期性系数嵌入方程右侧激励项。

数值求解策略 采用变步长Runge-Kutta法处理刚性问题，通过事件检测确保齿面接触逻辑。求解结果包含各齿轮副的位移、速度和加速度时程曲线，以及频谱分析模块用于识别特征频率。

该程序的创新点在于： 通过刚度调制因子实现不同磨损状态下的参数化仿真 输出界面集成动画演示功能，直观展示齿轮副相对运动 提供共振转速预警功能，辅助设计阶段参数优化

典型应用场景包括风电齿轮箱故障诊断、电动汽车减速器NVH分析等。程序扩展性良好，可通过修改刚度模型适配行星齿轮等变种结构。