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船用齿轮箱的灵敏度研究及结构优化
| 论文题名： | 船用齿轮箱的灵敏度研究及结构优化 |
| 关键词： | 船用齿轮箱;频率灵敏度;设计变量;固有频率;啮合频率;齿轮传动系统;计算;度理论;有限元理论;有限元建模;灵敏度分析;综合评估;振动特性;运行情况;箱体;相同结构;频率优化;啮合激励;模态分析;静力分析 |
| 摘要： | 齿轮传动由于其稳定的传动比、高效的传动效率而在大功率机械系统中成为最常用的传动形式,在舰船设备中也有着广泛的应用。齿轮箱体作为齿轮传动系统中必要的密封、防尘部件,其动态性能的优劣将直接影响传动装置的运行情况,其由齿轮啮合激励带来的箱体共振问题也引起广泛的关注。因此研究影响齿轮箱固有频率的因素,从而改变其固有频率避开共振频率的问题显得尤其重要。 本论文对船用齿轮箱的振动特性进行了研究分析,首先对有着相同结构的多个船用齿轮箱进行了固有频率灵敏度分析,得出了该类船用齿轮箱频率优化时选择设计变量的规律性结论,并运用该结论结合相对灵敏度理论对具体的某型号齿轮箱进行了优化,避开了齿轮工作时的啮合频率。 论文的主要研究内容有: (1)对基于有限元理论的灵敏度计算方法进行了总结和比较; (2)对某型号齿轮箱进行了有限元建模、静力分析和模态分析; (3)选用了三个结构和某型号齿轮箱相似的同类齿轮箱(编号为1、2、3)用于频率灵敏度计算,对计算结果进行了分析找到了同类型船用齿轮箱的频率灵敏度的共同特点,总结出规律性结论,并利用这一结论选出了某型号齿轮箱优化时的设计变量,运用相对灵敏度理论对选取的设计变量进行动态、静态的综合评估; (4)对某型号齿轮箱进行了基于灵敏度的齿轮箱结构优化,避开了齿轮工作时的啮合频率。 |
| 作者： | 张雷 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 史冬岩 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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