輕質多級局域共振結構軸在齒輪機組中的應用基礎研究
發(fā)布時間：2020-12-23 18:34
齒輪機組是機械設備中廣泛應用的傳遞動力和運動的重要設備,關于其減振降噪的研究一直備受關注。齒輪機組傳統(tǒng)的減振降噪方法包括結構優(yōu)化設計、提高加工安裝精度等,但是其對于低頻振動與噪聲的控制存在較大困難。局域共振結構是一種新型人工合成的周期結構,其特有的低頻帶隙特性使其在齒輪機組的減振降噪新結構設計中呈現巨大的潛在應用前景。本文在深入研究齒輪機組的噪聲特性的基礎上,以齒輪機組的低噪聲設計為目標,致力于輕質多級局域共振結構傳動軸的結構設計及帶隙算法研究,剖析了其低頻多帶的彎曲振動帶隙機制及調制方法,并對其進行工程應用探索。首先,深入研究了齒輪機組的振動與噪聲特性。分析了齒輪機組振動與噪聲產生的機理,將齒輪機組中的噪聲分為加速度噪聲和自鳴噪聲進行研究,對其中的加速度噪聲進行了理論分析,采用有限元法、多體動力學法以及邊界元法相結合的方法仿真計算了齒輪機組的自鳴噪聲,并進行了實驗驗證,為基于局域共振傳動軸的結構設計提供了應用理論支持。其次,傳統(tǒng)的傳遞矩陣法由于忽略了包覆層橡膠的質量,計算輕質局域共振結構的帶隙時存在較大的偏差,基于此本文提出基于離散質量的改進的新型傳遞矩陣算法。該算法將包覆層橡膠離散...
【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１?Ｈ類聲子晶體結構示意圖??
探索了局域共振結構軸在齒輪機組中的減振降噪設計及應用研究，為齒輪??機組的減振降噪新結構的設計提供了新的思路，具有重要的工程意義。本文的框??架如圖１．２所示。主要研究內容如下：??（１）
剛度激勵是齒輪傳動時由其綜合嚙合剛度的時變性所造成的動態(tài)激勵，其生??要與齒輪副的重合度、模數及齒廓修形等設計參數有關［５６］。剛度激勵產生的機??理過程如圖２．１所示，假設其所示為重合系數在１￣２之間的漸開線直齒輪。在齒??輪嚙合傳動過程中，單齒哺含一般出現在節(jié)點周圍，在節(jié)線的兩邊某地方至齒??頂、齒根區(qū)間段開始出現雙齒嚙合Ｄ隨著單雙齒嚙合的反復出現，齒輪輪齒的受??載變形呈現有規(guī)律的改變，進而造成嚙合綜合剛度的周期性的改變［５７］。顯而易??見，在雙齒嚙合時齒輪的全部載荷是靠兩個輪齒承受，此時的單個齒面分擔較小??的載荷，具有較大的嚙合剛度；在單齒嚙合時的承受的載荷較大，具有較小的嚙??合剛度。??菌２．１?＿齒＿面的受載變化??誤差激勵是理想的齒廓位置和實際的嚙合齒廓位置發(fā)生偏移的一種周期性的??位移激勵［５８］。誤差主要包括制造傳遞誤差和輪齒的嚙合偏差等，它們導致齒輪??出現了嚙合偏差，改變了齒輪的瞬態(tài)傳動比，從而使輪齒之間產生碰撞沖擊，產??生了誤差激勵［５＇誤差按照狀態(tài)可分為齒距誤差和齒形誤差
【參考文獻】：
期刊論文
[1]刀具誤差對螺旋錐齒輪加工精度的影響[J]. 韓江,楊清艷,張魁榜,夏鏈. 組合機床與自動化加工技術. 2015(11)
[2]局域共振聲子晶體失諧梁的減振特性研究[J]. 張邦基,黃訓浩,張農,謝慶喜. 湖南大學學報(自然科學版). 2015(02)
[3]一種特殊的布拉格型聲子晶體桿振動帶隙研究[J]. 舒海生,張法,劉少剛,高恩武,李世丹,董立強. 振動與沖擊. 2014(19)
[4]聲子晶體串聯組合桿振動帶隙研究[J]. 舒海生,高恩武,劉少剛,趙丹,王威遠. 振動與沖擊. 2014(16)
[5]齒輪嚙合振動的主動控制方法與實驗研究[J]. 李以農,張鋒,丁慶中,王雷. 振動工程學報. 2014(02)
[6]聲子晶體梁在燃料電池車副車架減振中的應用研究[J]. 左曙光,譚欽文,孫慶,文岐華,馬琮淦. 振動與沖擊. 2013(18)
[7]布拉格型聲子晶體弦的橫向振動帶隙研究[J]. 舒海生,董立強,李世丹,劉偉,林航. 人工晶體學報. 2013(09)
[8]一類聲子晶體角梁的振動帶隙研究[J]. 舒海生,高恩武,張法,李世丹,董立強. 振動與沖擊. 2013(16)
[9]阻尼減振技術在船用齒輪箱中的應用研究[J]. 韓江桂,錢美,吳新躍. 機械傳動. 2012(09)
[10]多振子梁彎曲振動中的局域共振帶隙[J]. 文岐華,左曙光,魏歡. 物理學報. 2012(03)
博士論文
[1]局域共振型結構的帶隙調控與減振降噪特性研究[D]. 肖勇.國防科學技術大學 2012
[2]聲子晶體帶隙調控的數值與實驗研究[D]. 李建寶.北京交通大學 2011
[3]齒輪傳動系統(tǒng)耦合振動響應及抗沖擊性能研究[D]. 楊成云.重慶大學 2006
[4]基于聲子晶體理論的梁板類周期結構振動帶隙特性研究[D]. 郁殿龍.國防科學技術大學 2006
[5]聲子晶體局域共振帶隙機理及減振特性研究[D]. 王剛.國防科學技術大學 2005
[6]聲子晶體振動帶隙及減振特性研究[D]. 溫激鴻.國防科學技術大學 2005
碩士論文
[1]提高漸開線齒輪測量精度誤差補償技術研究[D]. 曹紅艷.天津大學 2012
[2]聲子晶體在減振降噪中的應用基礎研究[D]. 李碩.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[3]基于FxLMS算法的齒輪傳動系統(tǒng)振動噪聲主動控制研究[D]. 王雷.重慶大學 2012
[4]船用齒輪箱阻尼減振設計及其優(yōu)化[D]. 陸玉婷.哈爾濱工程大學 2011
[5]二維聲子晶體中的FDTD理論計算方法及其應用實例[D]. 劉豐銘.武漢大學 2005
本文編號：2934161
【文章來源】：西安建筑科技大學陜西省
【文章頁數】：79 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖１．１?Ｈ類聲子晶體結構示意圖??
探索了局域共振結構軸在齒輪機組中的減振降噪設計及應用研究，為齒輪??機組的減振降噪新結構的設計提供了新的思路，具有重要的工程意義。本文的框??架如圖１．２所示。主要研究內容如下：??（１）
剛度激勵是齒輪傳動時由其綜合嚙合剛度的時變性所造成的動態(tài)激勵，其生??要與齒輪副的重合度、模數及齒廓修形等設計參數有關［５６］。剛度激勵產生的機??理過程如圖２．１所示，假設其所示為重合系數在１￣２之間的漸開線直齒輪。在齒??輪嚙合傳動過程中，單齒哺含一般出現在節(jié)點周圍，在節(jié)線的兩邊某地方至齒??頂、齒根區(qū)間段開始出現雙齒嚙合Ｄ隨著單雙齒嚙合的反復出現，齒輪輪齒的受??載變形呈現有規(guī)律的改變，進而造成嚙合綜合剛度的周期性的改變［５７］。顯而易??見，在雙齒嚙合時齒輪的全部載荷是靠兩個輪齒承受，此時的單個齒面分擔較小??的載荷，具有較大的嚙合剛度；在單齒嚙合時的承受的載荷較大，具有較小的嚙??合剛度。??菌２．１?＿齒＿面的受載變化??誤差激勵是理想的齒廓位置和實際的嚙合齒廓位置發(fā)生偏移的一種周期性的??位移激勵［５８］。誤差主要包括制造傳遞誤差和輪齒的嚙合偏差等，它們導致齒輪??出現了嚙合偏差，改變了齒輪的瞬態(tài)傳動比，從而使輪齒之間產生碰撞沖擊，產??生了誤差激勵［５＇誤差按照狀態(tài)可分為齒距誤差和齒形誤差
【參考文獻】：
期刊論文
[1]刀具誤差對螺旋錐齒輪加工精度的影響[J]. 韓江,楊清艷,張魁榜,夏鏈. 組合機床與自動化加工技術. 2015(11)
[2]局域共振聲子晶體失諧梁的減振特性研究[J]. 張邦基,黃訓浩,張農,謝慶喜. 湖南大學學報(自然科學版). 2015(02)
[3]一種特殊的布拉格型聲子晶體桿振動帶隙研究[J]. 舒海生,張法,劉少剛,高恩武,李世丹,董立強. 振動與沖擊. 2014(19)
[4]聲子晶體串聯組合桿振動帶隙研究[J]. 舒海生,高恩武,劉少剛,趙丹,王威遠. 振動與沖擊. 2014(16)
[5]齒輪嚙合振動的主動控制方法與實驗研究[J]. 李以農,張鋒,丁慶中,王雷. 振動工程學報. 2014(02)
[6]聲子晶體梁在燃料電池車副車架減振中的應用研究[J]. 左曙光,譚欽文,孫慶,文岐華,馬琮淦. 振動與沖擊. 2013(18)
[7]布拉格型聲子晶體弦的橫向振動帶隙研究[J]. 舒海生,董立強,李世丹,劉偉,林航. 人工晶體學報. 2013(09)
[8]一類聲子晶體角梁的振動帶隙研究[J]. 舒海生,高恩武,張法,李世丹,董立強. 振動與沖擊. 2013(16)
[9]阻尼減振技術在船用齒輪箱中的應用研究[J]. 韓江桂,錢美,吳新躍. 機械傳動. 2012(09)
[10]多振子梁彎曲振動中的局域共振帶隙[J]. 文岐華,左曙光,魏歡. 物理學報. 2012(03)
博士論文
[1]局域共振型結構的帶隙調控與減振降噪特性研究[D]. 肖勇.國防科學技術大學 2012
[2]聲子晶體帶隙調控的數值與實驗研究[D]. 李建寶.北京交通大學 2011
[3]齒輪傳動系統(tǒng)耦合振動響應及抗沖擊性能研究[D]. 楊成云.重慶大學 2006
[4]基于聲子晶體理論的梁板類周期結構振動帶隙特性研究[D]. 郁殿龍.國防科學技術大學 2006
[5]聲子晶體局域共振帶隙機理及減振特性研究[D]. 王剛.國防科學技術大學 2005
[6]聲子晶體振動帶隙及減振特性研究[D]. 溫激鴻.國防科學技術大學 2005
碩士論文
[1]提高漸開線齒輪測量精度誤差補償技術研究[D]. 曹紅艷.天津大學 2012
[2]聲子晶體在減振降噪中的應用基礎研究[D]. 李碩.哈爾濱工業(yè)大學 2012
[3]基于FxLMS算法的齒輪傳動系統(tǒng)振動噪聲主動控制研究[D]. 王雷.重慶大學 2012
[4]船用齒輪箱阻尼減振設計及其優(yōu)化[D]. 陸玉婷.哈爾濱工程大學 2011
[5]二維聲子晶體中的FDTD理論計算方法及其應用實例[D]. 劉豐銘.武漢大學 2005
本文編號：2934161
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