復(fù)雜激勵(lì)下船用齒輪箱動(dòng)態(tài)特性分析及動(dòng)力性能優(yōu)化.pdf

1、齒輪傳動(dòng)是各種機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞形式，其動(dòng)態(tài)特性對齒輪裝置乃至整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)有著至關(guān)重要的影響。隨著機(jī)械工業(yè)的飛速發(fā)展，齒輪裝置正朝著大功率、高轉(zhuǎn)速、低噪聲、輕量化方向發(fā)展，減振降噪已成為高速重載齒輪系統(tǒng)備受關(guān)注的問題。本文以船用齒輪箱為研究對象，運(yùn)用齒輪嚙合原理、非線性動(dòng)力學(xué)理論及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，開展復(fù)雜激勵(lì)下高速重載齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性分析及動(dòng)力性能優(yōu)化研究，對于齒輪箱的低噪聲、輕量化設(shè)計(jì)具有十分重要的理論意義和應(yīng)用前景

2、。
　　論文課題來源于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，主要研究工作如下：
　?、倏紤]時(shí)變嚙合剛度、嚙合阻尼、輪齒綜合誤差、齒側(cè)間隙、齒面摩擦等因素，建立了復(fù)雜激勵(lì)下船用齒輪箱傳動(dòng)系統(tǒng)非線性耦合動(dòng)力學(xué)集中參數(shù)模型，采用Runge-Kutta法對量綱一化后的動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行數(shù)值仿真，分析其時(shí)間歷程曲線、頻譜圖、相軌跡、龐加萊截面、分岔圖以及動(dòng)載荷系數(shù)曲線，研究了不同參數(shù)對系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)特性的影響。
　?、谀M了包括齒輪剛度激勵(lì)、誤差

3、激勵(lì)及嚙合沖擊激勵(lì)在內(nèi)的船用齒輪箱多級齒輪副內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)，借助ANSYS/APDL語言，建立了船用齒輪箱參數(shù)化動(dòng)力有限元分析模型，采用分塊Lanczos法對齒輪箱進(jìn)行模態(tài)分析，利用完全法對齒輪系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)仿真，得出了齒輪箱的固有頻率、固有振型以及振動(dòng)位移、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度響應(yīng)。
　?、劢Y(jié)合多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論，提出了同時(shí)考慮模態(tài)參數(shù)和動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)的齒輪箱動(dòng)力性能優(yōu)化方法。以齒輪箱表面評價(jià)點(diǎn)的振動(dòng)加速度均方根值最小、系統(tǒng)固有頻