本文選題：海洋平臺(tái) + 齒輪齒條　； 參考：《江蘇科技大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：齒輪齒條式升降系統(tǒng)是自升式海洋平臺(tái)關(guān)鍵裝置之一,其承載能力以及動(dòng)力學(xué)特性是影響海洋平臺(tái)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵因素。本文結(jié)合國外自升式海洋平臺(tái)最新的研究成果,從結(jié)構(gòu)上對自升式海洋平臺(tái)升降系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì);運(yùn)用有限元分析法和動(dòng)力學(xué)分析法,對升降系統(tǒng)齒輪齒條裝置分別進(jìn)行了強(qiáng)度分析以及動(dòng)力學(xué)分析;分析了不同裂紋情況對齒輪齒條強(qiáng)度的影響規(guī)律。本文的主要研究內(nèi)容有:首先,從結(jié)構(gòu)方面對齒輪齒條式升降裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì),利用三維建模軟件Pro/E建立了升降裝置的三維模型;通過對其進(jìn)行受力分析,證明了升降裝置傳動(dòng)方案的可行性;撰寫了大模數(shù)齒輪的建模方法,完成升降裝置所有零部件的三維建模,并對其進(jìn)行了裝配。其次,借助有限元分析軟件對升降系統(tǒng)的齒輪齒條機(jī)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度分析。分析得到了齒輪和齒條重點(diǎn)區(qū)域應(yīng)力分布的規(guī)律;分別分析了齒輪在壓力角,模數(shù)變化情況下,齒輪和齒條的接觸應(yīng)力以及彎曲應(yīng)力的變化規(guī)律。再次,研究了基于ADAMS的齒輪動(dòng)力學(xué)分析的方法和步驟。運(yùn)用ADAMS軟件對升降裝置進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,得到了不同負(fù)載工況下齒輪齒條的嚙合力曲線圖。分析了齒輪未完全斷齒以及完全斷齒工況下齒輪齒條的嚙合力。對回轉(zhuǎn)齒輪進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析,結(jié)果得到不同負(fù)載工況以及不同轉(zhuǎn)速工況下小齒輪和齒圈的嚙合力曲線圖。最后,在之前有限元分析的基礎(chǔ)上,分別建立了齒輪齒根不同長度、深度、寬度情況下的齒輪齒根裂紋模型。研究了裂紋的長度、深度以及寬度對齒輪齒條最大集中應(yīng)力、接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力的影響機(jī)制。
[Abstract]:The gear rack lifting system is one of the key devices of the jack-up offshore platform. Its bearing capacity and dynamic characteristics are the key factors affecting the safe and stable operation of the offshore platform. In this paper, the lifting system of the jack-up offshore platform is designed structurally, with the help of finite element analysis and dynamic analysis, combined with the latest research results of overseas jack-up offshore platform. The strength analysis and dynamic analysis of gear rack device of lifting system are carried out, and the influence of different crack conditions on the strength of gear rack is analyzed. The main research contents of this paper are as follows: firstly, the gear rack lifting device is designed from the aspect of structure, the three-dimensional model of the lifting device is established by using the three-dimensional modeling software Pro-E, and the mechanical analysis of the device is carried out. The feasibility of the transmission scheme of the lifting device is proved, the modeling method of the large modulus gear is written, the 3D modeling of all parts of the lifting device is completed, and the assembly is carried out. Secondly, the strength of gear rack mechanism of lifting system is analyzed by means of finite element analysis software. The stress distribution in the key region of gear and rack is analyzed, and the contact stress and bending stress of gear and rack are analyzed under the condition of pressure angle and modulus change, respectively. Thirdly, the methods and steps of gear dynamics analysis based on Adams are studied. The dynamic analysis of the lifting device is carried out by using Adams software, and the meshing force curve of the gear rack under different load conditions is obtained. The meshing force of gear rack under the condition of incomplete broken gear and complete broken tooth is analyzed. The dynamic analysis of rotary gear was carried out, and the meshing force curves of pinion and gear ring were obtained under different load conditions and different rotational speed conditions. Finally, on the basis of the previous finite element analysis, the crack model of gear root is established under the condition of different length, depth and width of gear tooth root. The effects of crack length, depth and width on the maximum concentrated stress, contact stress and bending stress of gear rack are studied.
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2085294