本文關(guān)鍵詞：某型航空發(fā)動機中心錐齒輪動力學特性研究

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【摘要】：中心錐齒輪作為航空發(fā)動機的關(guān)鍵部件,將發(fā)動機主軸轉(zhuǎn)速按一定比例與轉(zhuǎn)向傳遞給發(fā)動機附件裝置。一旦發(fā)生故障將造成嚴重事故,就航空發(fā)動機中心錐齒輪故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,航空發(fā)動機中心錐齒輪大部分故障都是由于共振引起的節(jié)徑型掉塊故障。因此對航空發(fā)動機中心錐齒輪動力學特性研究十分必要,對設(shè)計與制造高可靠航空錐齒輪、避免故障發(fā)生起到了有力的推動作用。本文通過有限元計算得到了某型航空發(fā)動機中心錐齒輪的固有頻率,確定了適用于航空發(fā)動機中心錐齒輪振動分析的邊界條件。當齒輪嚙合的振動動載荷產(chǎn)生的激振力一旦與某階振型的行波振動頻率一致時將激起齒輪的節(jié)徑型行波振動。因此根據(jù)行波振動基本理論編制了錐齒輪行波共振分析程序,并對該型航空發(fā)動機中心錐齒輪進行了行波共振分析。結(jié)果表明主動錐齒輪與從動錐齒輪在工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均存在2節(jié)徑2階與4節(jié)徑1階共振的可能。對于齒輪傳動系統(tǒng),時變嚙合剛度是主要的激勵源。因此本文主要考慮時變嚙合剛度引起的非線性因素。本文采用有限元接觸分析得到了某航空發(fā)動機中心錐齒輪的嚙合剛度,通過傅里葉變換得到了中心錐齒輪嚙合的時變嚙合剛度。形成了航空發(fā)動機中心錐齒輪時變嚙合剛度計算方法。根據(jù)齒輪傳動系統(tǒng)動力學特性分析的基本理論,建立了航空發(fā)動機中心錐齒輪動力學模型,引入了時變嚙合剛度對錐齒輪傳動系統(tǒng)產(chǎn)生的非線性作用。分析了錐齒輪時變嚙合剛度對航空發(fā)動機中心錐齒輪傳動系統(tǒng)的動力學特性的影響。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),該型航空發(fā)動機中心錐齒輪傳動系統(tǒng)發(fā)生了多頻響應(yīng),其中兩階響應(yīng)頻率與從動錐齒輪的2節(jié)徑1階和2階固有頻率吻合。存在較大的風險,因此應(yīng)當避開從動錐齒輪2節(jié)徑的共振頻率�？紤]不同輸入載荷后發(fā)現(xiàn)輸入載荷的大小,不是影響錐齒輪傳動系統(tǒng)振動的主要原因。
【關(guān)鍵詞】：航空發(fā)動機 錐齒輪 動力學 固有特性 行波振動
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V263.6;V232.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 研究背景12-14
• 1.2 齒輪系統(tǒng)動力學理論簡介14-16
• 1.3 齒輪系統(tǒng)動力學研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 弧齒錐齒輪動力學研究現(xiàn)狀17-19
• 1.5 本文的研究內(nèi)容19-20
• 第二章 齒輪傳動系統(tǒng)動力學基本理論20-34
• 2.1 激勵的類型與性質(zhì)20
• 2.2 輪齒嚙合剛度計算方法20-22
• 2.3 直齒輪輪齒彈性變形計算方法22-26
• 2.3.1 材料力學方法22-25
• 2.3.2 數(shù)學彈性力學方法25
• 2.3.3 有限元法25-26
• 2.4 時變嚙合剛度基本原理26-28
• 2.5 齒輪系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)型振動分析模型建立28-30
• 2.5.1 齒輪傳動系統(tǒng)的扭轉(zhuǎn)振動分析模型28-30
• 2.6 齒輪動力系統(tǒng)模型中主要參數(shù)確定30-33
• 2.6.1 錐齒輪轉(zhuǎn)動慣量31-32
• 2.6.2 軸的扭轉(zhuǎn)剛度32
• 2.6.3 軸的扭轉(zhuǎn)阻尼和輪齒的嚙合阻尼32-33
• 2.7 小結(jié)33-34
• 第三章 中心錐齒輪固有特性計算分析34-57
• 3.1 齒輪的扭轉(zhuǎn)振動34-35
• 3.2 齒輪的行波振動35-39
• 3.2.1 行波振動原理35-36
• 3.2.2 行波振動的固有振動頻率36-37
• 3.2.3 行波振動分析37-39
• 3.3 某航空發(fā)動機中心錐齒輪共振分析39-54
• 3.3.1 中心錐齒輪邊界條件及有限元網(wǎng)格劃分40-46
• 3.3.2 中心錐齒輪固有頻率計算46-54
• 3.4 系統(tǒng)固有特性計算54-56
• 3.5 小結(jié)56-57
• 第四章 某航空發(fā)動機中心錐齒輪動態(tài)特性計算分析57-72
• 4.1 中心錐齒輪對綜合嚙合剛度計算57-62
• 4.2 錐齒輪動力學方程的無量綱化62-63
• 4.3 錐齒輪動力學方程的求解方法63-65
• 4.3.1 常用求解方法63-64
• 4.3.2 動力學方程降階及初值選取64-65
• 4.4 錐齒輪動力學方程求解結(jié)果及其動態(tài)特性分析65-70
• 4.5 輸入扭矩影響70-71
• 4.6 小結(jié)71-72
• 第五章 總結(jié)與展望72-74
• 5.1 總結(jié)72
• 5.2 展望72-74
• 參考文獻74-78
• 致謝78-79
• 在學期間參與的科研工作及研究成果79

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7 鄒e，

本文編號：1050231