船用齒輪箱振動(dòng)特性影響分析與減振技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-03 05:35
齒輪箱作為大型機(jī)械裝備的關(guān)鍵功能部件,其動(dòng)力學(xué)性能的優(yōu)劣直接影響機(jī)械裝備的運(yùn)行穩(wěn)定性。隨著現(xiàn)代工業(yè)化程度的不斷提高,船用齒輪箱的功率和轉(zhuǎn)速不斷增大,加之齒輪箱工作環(huán)境十分復(fù)雜,使得齒輪箱的振動(dòng)問(wèn)題更加突出,同時(shí)嚴(yán)重影響著機(jī)械設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性。目前,齒輪系統(tǒng)減振降噪問(wèn)題已成為制約我國(guó)高性能齒輪系統(tǒng)研制的瓶頸,開(kāi)展船用齒輪箱的振動(dòng)特性影響分析及減振技術(shù)研究,對(duì)提高齒輪箱綜合性能具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文圍繞船用齒輪箱減振降噪問(wèn)題,開(kāi)展復(fù)雜激勵(lì)下齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真及試驗(yàn),基于減小振動(dòng)激勵(lì)源的減振分析,以及基于振動(dòng)傳遞路徑的阻尼減振分析和被動(dòng)隔振仿真研究。論文主要的研究工作如下:(1)建立了船用齒輪箱齒輪-軸-軸承-箱體耦合有限元模型,借助Lanczos法完成模態(tài)分析,采用動(dòng)力接觸有限元仿真計(jì)算內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)并將其施加在有限元模型上,利用模態(tài)疊加法求解齒輪箱動(dòng)態(tài)響應(yīng);進(jìn)而對(duì)船用齒輪箱進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)及結(jié)構(gòu)噪聲測(cè)試,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。(2)建立了含齒廓修形和齒輪制造誤差的齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)有限元模型,在各級(jí)中心距及總傳動(dòng)比相近的條件下,求解齒輪模數(shù)、齒廓修形、齒輪誤差等參數(shù)變化后...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
船用齒輪箱模態(tài)分析的有限元模型
(j) 第十階圖 2.2 齒輪箱前 10 階固有頻率Fig.2.2 The first 10 orders of normal frequencies of gearbox對(duì)比齒輪箱的轉(zhuǎn)頻與嚙合頻率等特征頻率與齒輪箱的固有頻率,兩者相差較遠(yuǎn),因而齒輪箱發(fā)生共振的可能性不大。2.4 船用齒輪箱動(dòng)態(tài)特性分析2.4.1 齒輪箱內(nèi)部激勵(lì)合成圖 2.3 給出了各級(jí)齒輪副內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)的時(shí)域與頻域曲線。918273645內(nèi)部激勵(lì)F/kN246810內(nèi)部激勵(lì)F/kN
0102030400 5 10 15 20內(nèi)部激勵(lì)F/kN時(shí)間 t/ms024680 500 1000 1500 2000 2500內(nèi)部激勵(lì)F/kN頻率f /Hz(c) 輸出級(jí)圖 2.3 齒輪副內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)Fig.2.3 The internal dynamic excitation of gear pair.2 齒輪箱動(dòng)態(tài)響應(yīng)將船用齒輪箱內(nèi)部激勵(lì)按載荷步的形式施加在各級(jí)齒輪副接觸線上,求長(zhǎng)為 Δt=0.00001s,求解總時(shí)間為 t=0.16384s,得到如圖 2.4 所示的齒輪箱計(jì)算模型。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粘彈性阻尼板結(jié)構(gòu)減振動(dòng)力學(xué)特性分析與優(yōu)化[J]. 賀紅林,周楠蘭,劉文光,袁維東. 計(jì)算機(jī)仿真. 2015(07)
[2]齒輪軸系黏滯阻尼器減振技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃秀金,何立東,夏雪然,劉明. 機(jī)械傳動(dòng). 2015(02)
[3]基于非線性有限元法的橡膠隔振器構(gòu)型優(yōu)化[J]. 劉文璽,周其斗. 船舶力學(xué). 2014(04)
[4]約束阻尼結(jié)構(gòu)的振動(dòng)分析及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 舒歌群,趙文龍,梁興雨,陳宇,孫秀秀. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]橡膠雙層減振與隔振系統(tǒng)沖擊響應(yīng)研究[J]. 張志,張兆會(huì),董森,王澤鋒,武力,張凱勝,曹劍中. 振動(dòng)與沖擊. 2013(23)
[6]阻尼環(huán)對(duì)齒輪系統(tǒng)軸向振動(dòng)的減振特性研究[J]. 王慶洋,曹登慶,楊軍波. 振動(dòng)與沖擊. 2013(06)
[7]橡膠隔振器大變形有限元分析[J]. 周振凱,徐兵,胡文軍,韋利明,牛偉. 振動(dòng)與沖擊. 2013(05)
[8]考慮參數(shù)隨機(jī)性的約束阻尼結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性分析[J]. 鄭成龍,張志勇,周長(zhǎng)江. 噪聲與振動(dòng)控制. 2012(05)
[9]阻尼減振技術(shù)在船用齒輪箱中的應(yīng)用研究[J]. 韓江桂,錢(qián)美,吳新躍. 機(jī)械傳動(dòng). 2012(09)
[10]船用齒輪箱系統(tǒng)抗沖擊特性數(shù)值仿真[J]. 童水光,魏超,費(fèi)鐘秀,林雪妹. 振動(dòng)與沖擊. 2012(12)
碩士論文
[1]漸開(kāi)線圓柱齒輪修形及其對(duì)傳動(dòng)性能影響的研究[D]. 呂少炯.南京航空航天大學(xué) 2010
[2]減速器箱體阻尼減振研究[D]. 俞黎明.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[3]客車(chē)車(chē)體用鋁合金型材阻尼減振降噪效果的分析與研究[D]. 張斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[4]齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化分析研究[D]. 鄭光澤.重慶大學(xué) 2004
本文編號(hào):3015987
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
船用齒輪箱模態(tài)分析的有限元模型
(j) 第十階圖 2.2 齒輪箱前 10 階固有頻率Fig.2.2 The first 10 orders of normal frequencies of gearbox對(duì)比齒輪箱的轉(zhuǎn)頻與嚙合頻率等特征頻率與齒輪箱的固有頻率,兩者相差較遠(yuǎn),因而齒輪箱發(fā)生共振的可能性不大。2.4 船用齒輪箱動(dòng)態(tài)特性分析2.4.1 齒輪箱內(nèi)部激勵(lì)合成圖 2.3 給出了各級(jí)齒輪副內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)的時(shí)域與頻域曲線。918273645內(nèi)部激勵(lì)F/kN246810內(nèi)部激勵(lì)F/kN
0102030400 5 10 15 20內(nèi)部激勵(lì)F/kN時(shí)間 t/ms024680 500 1000 1500 2000 2500內(nèi)部激勵(lì)F/kN頻率f /Hz(c) 輸出級(jí)圖 2.3 齒輪副內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)Fig.2.3 The internal dynamic excitation of gear pair.2 齒輪箱動(dòng)態(tài)響應(yīng)將船用齒輪箱內(nèi)部激勵(lì)按載荷步的形式施加在各級(jí)齒輪副接觸線上,求長(zhǎng)為 Δt=0.00001s,求解總時(shí)間為 t=0.16384s,得到如圖 2.4 所示的齒輪箱計(jì)算模型。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粘彈性阻尼板結(jié)構(gòu)減振動(dòng)力學(xué)特性分析與優(yōu)化[J]. 賀紅林,周楠蘭,劉文光,袁維東. 計(jì)算機(jī)仿真. 2015(07)
[2]齒輪軸系黏滯阻尼器減振技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 黃秀金,何立東,夏雪然,劉明. 機(jī)械傳動(dòng). 2015(02)
[3]基于非線性有限元法的橡膠隔振器構(gòu)型優(yōu)化[J]. 劉文璽,周其斗. 船舶力學(xué). 2014(04)
[4]約束阻尼結(jié)構(gòu)的振動(dòng)分析及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化研究[J]. 舒歌群,趙文龍,梁興雨,陳宇,孫秀秀. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[5]橡膠雙層減振與隔振系統(tǒng)沖擊響應(yīng)研究[J]. 張志,張兆會(huì),董森,王澤鋒,武力,張凱勝,曹劍中. 振動(dòng)與沖擊. 2013(23)
[6]阻尼環(huán)對(duì)齒輪系統(tǒng)軸向振動(dòng)的減振特性研究[J]. 王慶洋,曹登慶,楊軍波. 振動(dòng)與沖擊. 2013(06)
[7]橡膠隔振器大變形有限元分析[J]. 周振凱,徐兵,胡文軍,韋利明,牛偉. 振動(dòng)與沖擊. 2013(05)
[8]考慮參數(shù)隨機(jī)性的約束阻尼結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性分析[J]. 鄭成龍,張志勇,周長(zhǎng)江. 噪聲與振動(dòng)控制. 2012(05)
[9]阻尼減振技術(shù)在船用齒輪箱中的應(yīng)用研究[J]. 韓江桂,錢(qián)美,吳新躍. 機(jī)械傳動(dòng). 2012(09)
[10]船用齒輪箱系統(tǒng)抗沖擊特性數(shù)值仿真[J]. 童水光,魏超,費(fèi)鐘秀,林雪妹. 振動(dòng)與沖擊. 2012(12)
碩士論文
[1]漸開(kāi)線圓柱齒輪修形及其對(duì)傳動(dòng)性能影響的研究[D]. 呂少炯.南京航空航天大學(xué) 2010
[2]減速器箱體阻尼減振研究[D]. 俞黎明.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[3]客車(chē)車(chē)體用鋁合金型材阻尼減振降噪效果的分析與研究[D]. 張斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[4]齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化分析研究[D]. 鄭光澤.重慶大學(xué) 2004
本文編號(hào):3015987
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