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船用星型齿轮减速器的均载与动态特性研究
| 论文题名： | 船用星型齿轮减速器的均载与动态特性研究 |
| 关键词： | 星型齿轮传动;均载系数;动态激励;动态特性;噪声分析 |
| 摘要： | 目前,高速、重载、大柔度和高精度等已成为船用齿轮箱发展的主流,因此对其动态性能进行深入研究就显得尤为重要。而星型齿轮减速器是船舶动力传动系统的重要装置,建立先进合理的计算分析方法体系,对其均载和动态特性进行研究。对于提高船用齿轮传动装置的承载能力、降低振动和噪声等具有非常重要的意义。 本文首先在分析船用星型齿轮减速器均载机理和装置的基础上,建立了均载分析的物理模型,研究了星型齿轮传动系统产生载荷分布不均匀的原因,并对本文中星型齿轮传动的均载系数进行了计算分析,研究了均载系数对各种制造误差、安装误差及齿厚偏差的敏感度。 然后建立了齿轮啮合的全齿三维有限元模型,采用接触有限元算法计算了在工作状态下齿轮啮合产生的动态激励,考虑了轮齿刚度激励和误差激励的影响,得到了齿轮啮合的动态力以及轴承处的动态力,为星型齿轮减速箱的动态响应分析提供了前提条件。 建立了星型齿轮传动系统和箱体的三维实体模型,并对箱体进行子结构分析,利用凝聚节点实现了传动系统和箱体的耦合连接。建立了齿轮箱的耦合分析模型。对箱体模型和箱体耦合模型分别进行有限元模态分析,对计算得到的固有频率和固有振型进行对比分析。 最后利用有限元法,在船用星型齿轮箱耦合模态分析的基础上,对星型齿轮箱系统内部动态激励下的响应进行了分析计算,得到了箱体表面的振动位移、振动速度和振动加速度。对关键点处的法向振动加速度频域曲线进行1/3倍频程处理,得到关键点处的结构噪声值,对箱体表面的噪声进行了分析。 上述研究为高可靠星型齿轮传动装置的设计提供了有益的理论依据和有效的手段,对于降低船用齿轮减速器的振动、噪声具有重要的实际指导意义。 |
| 作者： | 尹素格 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 孔凡凯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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