Modeling and Theoretical Investigation of Nonlinear Torsional Characteristics for Double-Helical Star Gearing System in GTF Gearbox
Modeling and Theoretical Investigation of Nonlinear Torsional Characteristics for Double-Helical Star Gearing System in GTF Gearbox
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GTF 齿轮箱双螺旋星形齿轮系统非线性扭转特性的建模与理论研究
DOI：
10.1007/s42417-021-00371-1
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发表时间：
2021-08
影响因子：
2.7
通讯作者：
Rupeng Zhu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Siyu Wang;Rupeng Zhu
考虑多个非线性参数和连接双螺旋齿轮两侧的拔刀槽的影响，建立了齿轮传动式涡扇（GTF）航空发动机双螺旋星形齿轮传动系统的改进扭转非线性动力学模型。采用龙格-库塔数值积分法求解了系统的动力响应。结果表明：双螺旋星形齿轮传动系统表现出丰富的扭转非线性行为，其特征表现为动态啮合力和负载分担系数在不同转速、齿轮反闪和槽宽下的演变曲线，并分别考虑和说明了双螺旋齿轮系统中螺旋齿轮副的两侧；这在以往的研究中是很难看到的，为了更好地理解双螺旋齿轮系统的不良扭转运动，从而为齿轮系统的设计和控制提供参考，值得对其进行分析。
A improved torsional nonlinear dynamic model of double-helical star gearing system of Geared Turbofan (GTF) aero-engine is established, considering multiple nonlinear parameters and the effect of tool withdrawal groove that connect helical gears on both sides of double-helical gear. The dynamic responses of the system are solved by Runge–Kutta numerical integration method. The results reveal that the double-helical star gearing system exhibits abundant torsional nonlinear behaviors, which were illustrated by the evolution curve of dynamic meshing force and load sharing coefficient under varying rotational speed, gear backflash and width of groove, with either side of helical gear pairs in double-helical gear system are considered and illustrated, respectively, which can be hardly seen in previous research and worth being analyzed for better understanding of undesirable torsional dynamic motion for the double-helical gear system and therefore provide a reference for the design and control of gear system.
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