齒輪箱作為機械傳動設備的重要組成部分廣泛應用于航空航天、船舶、風電設備、電力系統(tǒng)、車輛運輸、農(nóng)業(yè)機械、機床加工、冶金、采礦等重大工程領域。隨著技術的快速發(fā)展和傳動設備出現(xiàn)大型化、高速化、結構輕量化的需求,齒輪箱的振動噪聲、承載能力、服役周期、功率密度等性能提出了越來越高的要求。以往齒輪箱的結構設計往往是基于幾何尺寸和結構強度方面,在許多領域已經(jīng)不能滿足工程實際應用的需求,齒輪箱的動態(tài)特性直接影響其振動噪聲水平以及服役周期等。因此,研究齒輪箱的動態(tài)特性設計,將齒輪箱的動態(tài)特性引入齒輪箱初期研發(fā)設計階段,從根本上解決齒輪箱振動噪聲問題,避免齒輪箱加工完成后的二次設計引起的研發(fā)周期加長、結構改動空間縮小、優(yōu)化效果不佳等問題,減少航空航天、艦船、高鐵、大型風電、石化、鋼鐵和能源等重要裝備的經(jīng)濟損失,具有重要的理論和現(xiàn)實意義。眾多國內外學者對齒輪箱內部各組件誤差激勵對系統(tǒng)模態(tài)影響及齒輪箱內部各組件設計參數(shù)與模態(tài)關系做了大量研究工作,研究主要采用有限元方法,數(shù)值仿真分析方法和試驗及統(tǒng)計指數(shù)等方法,取得良好成果,但關于齒輪箱各階固有頻率和齒輪箱系統(tǒng)的結構參數(shù)和材料參數(shù)之間的映射關系研究較少。研究齒輪... 

【文章來源】：重慶大學重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

齒輪箱結構振動傳遞示意圖

圖 2.1 漸開線直齒輪截面懸臂梁模型2.1 Cantilever beam model of involute spur gear cross s中的梁變形理論，嚙合力 F 沿嚙合線方向作縮變形所存儲的彈簧彈性勢能分別為[49]-[51]2 220 0 01.2, ,2 2 2d d db as b ax x xF MF dx U dx U dxGA EI EA 輪齒齒厚方向的分力 Fb，齒高方向的分力 F dx 的截面力矩 M 的計算式表達式分別為1 1cos , sin ,b a b aF F F F M F x F h得到單齒的彎曲剛度 Kb的表達式 1 101 dcos sinb xx hdxK EI s的表達式為2101 d1.2cosdx

圖 2.2 齒輪輪體變形幾何參數(shù)[53][54]Fig. 2.2 Geometrical parameters for gear rim deformation[53][54].2 齒輪嚙合關系等效建模傳統(tǒng)方法在對齒輪嚙合關系的有限元建模時通過直接將齒輪嚙合位置處點進行節(jié)點固連，但這種處理方法忽略了齒輪接觸引起的赫茲接觸剛度嚙合剛度的影響，因此本文對齒輪動力學方法利用能量法對齒輪嚙合剛算，得到雙齒嚙合剛度如圖 2.6 所示，綜合計算得到初始齒輪箱的齒輪平度84.9 10N/mm（由 2.2.1 計算得到），將其代入齒輪嚙合位置的彈簧mbin14 的剛度 K 對嚙合關系進行等效。① 彈簧阻尼單元 Combin14Combin14 單元具有分析一維、二維或三維模型的軸向扭轉或拉伸的功能y、z 的軸向移動，不能考慮彎曲或扭轉。扭轉的彈簧-阻尼器選項是一個純，它的每個節(jié)點具有三個自由度：x、y、z，它不能考慮彎曲或軸向力。


本文編號：3262010