發(fā)布時間：2017-08-30 03:10

  本文關(guān)鍵詞：船用齒輪箱振動特性分析及減振效果研究

  更多相關(guān)文章： 船用齒輪箱 參數(shù)識別 內(nèi)部激勵 振動特性分析 隔振效果

【摘要】：船用齒輪箱是船艦的重要零件之一,其傳動性能是船艦動力系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵。船用齒輪箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作環(huán)境惡劣、傳遞功率高,振動噪聲問題尤其突出。因此,開展齒輪箱振動特性分析及減振效果研究,對提高船用齒輪箱運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性具有一定的理論意義及工程應(yīng)用價值。論文來源于國家自然科學(xué)基金項目,圍繞船用齒輪箱的減振降噪問題,開展基于熱彈耦合的齒輪修形分析、齒輪箱結(jié)合部參數(shù)識別及內(nèi)部激勵模擬、齒輪箱動態(tài)響應(yīng)仿真及參數(shù)影響分析、齒輪系統(tǒng)減振效果仿真等方面的研究。論文的主要研究工作如下:(1)基于改進(jìn)的摩擦熱量離心拋射擴散模型計算齒面對流換熱系數(shù),根據(jù)等效圓盤模型得出端面對流換熱系數(shù),綜合赫茲接觸理論及摩擦生熱分析求得齒面熱流量,對船用齒輪箱軸系進(jìn)行穩(wěn)態(tài)溫度場及熱彈耦合仿真,計算熱彈變形引起的各齒輪副嚙入、嚙出干涉量,得出齒輪副修形量,并與Sigg公式計算結(jié)果進(jìn)行了對比分析。(2)采用集中參數(shù)法建立齒輪傳動系統(tǒng)運動微分方程,結(jié)合模態(tài)試驗所得的頻響函數(shù)矩陣,對軸承、齒輪副的結(jié)合部剛度及阻尼進(jìn)行參數(shù)識別;考慮時變嚙合剛度和齒面制造誤差,利用龍格庫塔法求解傳動系統(tǒng)運動微分方程,得出齒輪副傳動誤差曲線;綜合齒輪時變嚙合剛度、齒輪副傳動誤差及輪齒嚙合沖擊,對齒輪箱內(nèi)部動態(tài)激勵進(jìn)行了數(shù)值模擬。(3)建立齒輪-軸-軸承-箱體耦合有限元動力模型,沿各齒輪副嚙合線施加內(nèi)部激勵,采用模態(tài)疊加法求得齒輪箱動態(tài)響應(yīng);在各級中心距及傳動比相近的條件下,分析了斜齒輪齒數(shù)、模數(shù)等幾何參數(shù)及齒廓修形對齒輪箱振動特性的影響規(guī)律,得出增加齒數(shù)、減小模數(shù)可提高齒輪的重合度,齒廓修形可避免嚙合沖擊,均有利于降低齒輪箱的振動。(4)以超彈性Mooney-Rivlin本構(gòu)模型模擬橡膠的非線性彈性特性,建立了含錐形橡膠隔振器的船用齒輪箱有限元模型,通過動態(tài)響應(yīng)仿真,對比分析了增設(shè)隔振器前后齒輪箱及基座動態(tài)響應(yīng)的變化規(guī)律,研究隔振器橡膠材料參數(shù)對齒輪箱振動烈度和結(jié)構(gòu)噪聲的影響,隔振后基座振動量大大降低,齒輪箱振動量有所增加。
【關(guān)鍵詞】：船用齒輪箱 參數(shù)識別 內(nèi)部激勵 振動特性分析 隔振效果
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U664;U661.44
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題的研究意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-13
• 1.2.1 齒輪箱結(jié)合部參數(shù)識別及內(nèi)部激勵模擬8-10
• 1.2.2 齒輪箱動態(tài)響應(yīng)有限元仿真及影響因素分析10-12
• 1.2.3 隔振器減振效果研究12-13
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容13-14
• 2 基于熱彈耦合變形的齒輪副修形參數(shù)計算14-24
• 2.1 引言14
• 2.2 船用齒輪箱運行工況14-15
• 2.3 傳動系統(tǒng)本體溫度場15-20
• 2.3.1 齒面熱流密度15-16
• 2.3.2 齒輪對流換熱系數(shù)16-18
• 2.3.3 傳動系統(tǒng)本體溫度場仿真18-20
• 2.4 齒輪修形分析20-22
• 2.5 本章小結(jié)22-24
• 3 齒輪箱結(jié)合部參數(shù)識別及內(nèi)部動態(tài)激勵數(shù)值模擬24-42
• 3.1 引言24
• 3.2 船用齒輪箱結(jié)合部參數(shù)識別24-34
• 3.2.1 模態(tài)分析基本原理24-25
• 3.2.2 齒輪副時變嚙合剛度和嚙合阻尼識別25-28
• 3.2.3 軸承支撐剛度和阻尼識別28-34
• 3.3 船用齒輪箱內(nèi)部激勵分析34-39
• 3.3.1 齒輪副傳動誤差分析35-38
• 3.3.2 齒輪副內(nèi)部激勵合成38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-42
• 4 齒輪箱動態(tài)響應(yīng)仿真及影響因素分析42-64
• 4.1 引言42
• 4.2 船用齒輪箱模態(tài)分析42-46
• 4.3 船用齒輪箱動態(tài)響應(yīng)分析46-52
• 4.4 船用齒輪箱振動影響因素分析52-63
• 4.4.1 含齒廓修形的齒輪箱振動分析52-55
• 4.4.2 齒輪幾何參數(shù)對齒輪箱振動影響分析55-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 5 船用齒輪箱隔振效果研究64-80
• 5.1 引言64
• 5.2 主動隔振原理64-65
• 5.3 橡膠彈性理論及本構(gòu)模型65-66
• 5.4 隔振器減振效果分析66-78
• 5.4.1 增設(shè)隔振器的齒輪箱振動分析66-74
• 5.4.2 橡膠材料參數(shù)對齒輪箱振動影響分析74-78
• 5.5 本章小結(jié)78-80
• 6 結(jié)論與展望80-82
• 6.1 結(jié)論80
• 6.2 展望80-82
• 致謝82-84
• 參考文獻(xiàn)84-88
• 附錄88
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄88
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間參與的科研項目目錄88
• C. 作者在攻讀學(xué)位期間獲得的獎勵88

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