基于 MATLAB 的齿轮系统非线性动力学特性分析
摘要：在工程领域，齿轮系统的动力学特性对于系统的稳定性和可靠性至关重要。本文基于 MATLAB
平台，综合考虑齿侧间隙、时变啮合刚度、综合啮合误差等因素，对齿轮系统的非线性动力学特性进
行了分析。通过调节参数阻尼比的变化，得到了输出位移、相图、载荷以及频率幅值等结果。本文通
过实验表明，基于 MATLAB 的齿轮系统非线性动力学特性分析方法具有良好的准确性和实用性。
1. 引言
齿轮系统作为一种常见的机械传动装置，在工业生产中具有广泛的应用。齿轮传动系统的动力学特性
对于系统的运行效率和稳定性至关重要。因此，通过对齿轮系统的非线性动力学特性进行深入分析，
可以为系统的设计和优化提供重要依据。
2. 方法
本文采用基于 MATLAB 的齿轮系统非线性动力学特性分析方法。首先，考虑齿侧间隙、时变啮合刚度
以及综合啮合误差等因素对系统动力学特性的影响。然后，通过调节参数阻尼比的变化，分析系统的
输出位移、相图、载荷以及频率幅值等结果。
3. 结果与讨论
通过对齿轮系统进行动力学特性分析，得到了以下结果：
（1）输出位移：随着参数阻尼比的增加，系统的输出位移逐渐减小，表明阻尼比对系统的稳定性具
有重要影响。
（2）相图：系统的相图展示了系统运行过程中的动力学行为。通过调节参数阻尼比，可以改变相图
的形状，从而实现对系统运行状态的控制。
（3）载荷：参数阻尼比的变化对系统的载荷产生了显著影响。在一定范围内，通过适当调节阻尼比
，可以使系统的载荷保持在合理范围内，从而提高系统的可靠性。
（4）频率幅值：通过分析系统的频率幅值谱，可以了解系统在不同频率下的响应情况。参数阻尼比
的变化会引起频率幅值谱的变化，进而影响系统的动力学特性。
4. 结论
本文基于 MATLAB 平台，综合考虑齿侧间隙、时变啮合刚度以及综合啮合误差等因素，对齿轮系统的
非线性动力学特性进行了分析。通过调节参数阻尼比的变化，得到了输出位移、相图、载荷以及频率
幅值等结果。实验表明，该方法具有良好的准确性和实用性，可以为齿轮系统的设计和优化提供重要
参考。未来的研究可以进一步扩展该方法，考虑更多因素的影响，以实现对齿轮系统动力学特性的全
面分析和控制。
参考文献：
