随着我国国民经济的不断发展,我国在制造业上投入不断增加的同时也对该行业的产出有了更高的要求。其中作为制造业工业传动系统中重要组成部分的减速器受到了国内外学者的广泛关注。由于减速器在军事装备上的应用条件越来越苛刻,为了应对复杂的极端工作条件和多变的载荷与驱动等情况,重庆大学王家序教授经过长达数年的专心研究提出了橡胶合金滤波减速器,以此来解决和应对在减速器方面存在的振动、卡涩、卡死等突出问题。但是,在科学技术不断进步和发展的同时,由于减速器使用的橡胶材料不能更好的满足高温和低温等极端工作情况,且在大载荷下很容易损坏等,王家序教授又提出了金属橡胶的概念,将原橡胶合金滤波减速器中的橡胶合金替换为金属橡胶,金属橡胶作为一种金属材料,不仅具有橡胶合金的变形补偿功能,而且能不受高低温等严苛的工作环境的影响,同时可以很大程度上提高滤波齿轮传动副的承载能力。考虑到金属橡胶合金是首次应用于滤波减速器中,因此本文的研究仍处于前期的探索阶段,主要以其核心部件金属橡胶复合齿轮副为研究对象,从金属橡胶材料的性能及金属橡胶复合齿轮副的实验振动性能两大方面进行探索研究。论文的主要内容如下:(1)分析金属橡胶材料的材料性能,基于小曲梁模型初步建立金属橡胶材料力与位移的本构模型,设计计算出金属橡胶材料的相对密度和弹性模量,通过对不同密度的金属橡胶材料进行压缩实验得出了5种不同相对密度金属橡胶不同压缩量和不同密度下力与位移的迟滞关系曲线,通过五次拟合得出最佳的曲线拟合系数,最终求得金属橡胶材料的刚度和阻尼等动特性参数。(2)基于原有的滤波减速器结构,提出了一种新的金属橡胶复合齿轮副结构,通过变形协调设计的方法确定齿轮副的基本结构参数,通过ABAQUS有限元分析软件仿真对齿轮副在高低温情况下最大变形量进行可靠性验算,采用变形协调设计的方法确定复合齿轮副在常温下的最佳紧量,确定了齿轮副的结构参数。(3)综合考虑时变啮合刚度、啮合阻尼、齿轮误差激励、轴承支撑刚度、支撑阻尼、传动轴扭转刚度、扭转阻尼及金属橡胶径向支撑刚度和支撑阻尼等因素,采用集中质量法建立了弯-扭耦合的6自由度非线性振动模型,对上诉方程通过MATLAB编程求解;通过Adams虚拟仿真软件建立了刚柔耦合复合齿轮副的虚拟样机模型,仿真得出了刚柔耦合复合齿轮副与金属齿轮副的啮合力变化规律及振动特性。(4)采用对比分析的方式,对同等条件下的金属齿轮副和金属橡胶复合齿轮副开展相同的振动及传动实验,得到了在不同负载,不同转速,不同预紧量下的金属齿轮副与复合齿轮副的振动特性,得到了金属齿轮副及复合齿轮副在不同预紧下的传动效率、传动精度和摩擦力矩等指标。最后将实验所得结果与仿真分析结果进行对比,验证了仿真的准确性。