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船用大型齿轮传动的振动分析和动力学研究
| 论文题名： | 船用大型齿轮传动的振动分析和动力学研究 |
| 关键词： | 船用齿轮传动;有限元法;结构模态;动力学参数;振动分析 |
| 摘要： | 伴随着国际贸易行业的不断发展，航运业在近些年来得到了迅速的提升。在船用机械上，船用齿轮减速器是一种应用十分广泛的机械，尤其是在柴油机喷油系统、调速轴系和绞锚机上应用非常广泛。所以船用齿轮在船舶运行中的正常工作是非常重要的。一旦齿轮失效，即发生故障，将会对船舶的正常运行造成很大的影响。对船用齿轮来说，失效形式主要有点蚀，胶合和磨损，在恶劣工况下会发生船用齿轮的折断，另外，伴随着齿轮运行，振动和噪声也是不可避免的，所以减少振动和噪声现在是人们研究的一个重点。 本文根据一种与内河船用中速柴油机相匹配的单级齿轮减速器，给定参数，参照直齿轮传动设计标准，计算了减速齿轮传动齿轮对的基本参数，在Pro/E中分别建立了主、从动齿轮的三维模型，并按照设计要求完成了主、从动齿轮的几何装配。 接着从结构模态分析理论出发，给出了机械系统的固有特性的求解方法和步骤，介绍了ANSYS中求解模型固有频率和固有振型方法。在ANSYS的模态分析模块中对船用齿轮进行了有限元模态分析，得到了其前10阶固有频率及对应的固有振型。通过比较模态分析结果，分析单个齿轮的固有频率，并且进一步比较了各组固有频率间的相互关系。为了避免齿轮所在的传动系统发生共振现象，应使外界激励响应的频率避开齿轮的固有频率。 最后，分析了齿轮啮合耦合模型振动分析的基本方法，应用第二章建好的啮合齿轮对模型，通过建立齿轮副扭转振动动力学模型，转化为IGES格式，导入ADAMS分析软件中，运用参数化建模和仿真方法，考虑啮合传动过程中的冲击和载荷，对模型进行动力学仿真分析，依据振动特性评估参数，从振动位移、振动速度、振动加速度、振动角速度、振动角加速度上考虑，经过分析可以从中看出在齿轮啮合过程中从动轮的变化幅度大，啮合齿轮对的振动主要表现为从动齿轮振动，在考虑船用齿轮振动分析时，主要考虑对象应以从动轮为主。这些都为实际设计齿轮提供参考依据。 |
| 作者： | 王佳威 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 朱汉华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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