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并车汇流齿轮传动系统减振降噪多目标优化设计
| 论文题名： | 并车汇流齿轮传动系统减振降噪多目标优化设计 |
| 关键词： | 舰船动力;并车汇流;齿轮传动系统;减振降噪设计;多目标优化 |
| 摘要： | 齿轮传动具有传动比准确、可靠性高、传动效率高、传动平稳等优点，在海洋船舶、风力发电、航空航天、工程机械等领域应用广泛。当前大功率舰船常采用柴油机与燃气轮机联合动力驱动，并通过并车汇流齿轮传动完成动力传递，实现柴燃联合动力并车运行。然而，舰船柴燃并车汇流齿轮传动系统使役条件复杂、激励源多，轮齿啮合耦合与动力耦合效应共存，振动噪声问题尤为突出，严重影响船舶隐身性能。因此，柴燃并车汇流齿轮传动系统开展减振降噪多目标优化具有重要理论意义和工程应用价值。 以船用并车汇流齿轮传动系统为研究对象，提出基于变压力角滚刀的齿轮齿根弯曲应力计算修正算法；而后，基于集中质量法建立并车汇流齿轮传动系统动力学模型，研究齿轮传动系统动态响应特性；进而，建立并车汇流齿轮传动系统传动误差-振动-噪声-承载-质量多目标优化模型，对齿轮传动系统开展减振降噪多目标优化设计；最后，编制并车汇流齿轮传动系统减振降噪多目标优化设计软件。论文主要研究内容如下： (1)引入假想滚刀与斜齿轮当量直齿轮啮合，基于共轭啮合条件建立齿根过渡曲线方程，并根据Euler-Savary公式给出齿根任意点曲率半径计算方法；结合GB/T3480计算基于变压力角滚刀加工齿轮的齿形系数与应力修正系数，得到修正后的圆柱斜齿轮齿根弯曲应力，为后续优化设计提供数据支撑； (2)考虑并车汇流齿轮传动系统时变啮合刚度、静态传动误差等激励，基于集中质量法，建立并车汇流齿轮传动系统动力学模型，分析齿轮传动系统动态响应特性，并研究不同轮齿齿顶最大修缘量和修缘长度对齿轮传动系统动态响应的影响规律； (3)以并车汇流齿轮传动系统动态传动误差、承载、振动加速度、噪声及重量为目标函数，以轮齿齿数、模数和修形量等齿轮宏微观参数为设计变量，以齿轮传动系统传动比、齿轮强度等为约束条件，建立并车汇流齿轮传动系统传动误差-振动-噪声-承载-质量多目标优化模型，开展并车汇流齿轮传动系统减振降噪多目标优化； (4)基于并车汇流齿轮传动系统减振降噪多目标优化设计方法，编制并车汇流齿轮传动系统减振降噪多目标优化软件。 |
| 作者： | 肖腾 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 朱孙科 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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