轻质多级局域共振结构轴在齿轮机组中的应用基础研究
发布时间：2020-12-23 18:34
齿轮机组是机械设备中广泛应用的传递动力和运动的重要设备,关于其减振降噪的研究一直备受关注。齿轮机组传统的减振降噪方法包括结构优化设计、提高加工安装精度等,但是其对于低频振动与噪声的控制存在较大困难。局域共振结构是一种新型人工合成的周期结构,其特有的低频带隙特性使其在齿轮机组的减振降噪新结构设计中呈现巨大的潜在应用前景。本文在深入研究齿轮机组的噪声特性的基础上,以齿轮机组的低噪声设计为目标,致力于轻质多级局域共振结构传动轴的结构设计及带隙算法研究,剖析了其低频多带的弯曲振动带隙机制及调制方法,并对其进行工程应用探索。首先,深入研究了齿轮机组的振动与噪声特性。分析了齿轮机组振动与噪声产生的机理,将齿轮机组中的噪声分为加速度噪声和自鸣噪声进行研究,对其中的加速度噪声进行了理论分析,采用有限元法、多体动力学法以及边界元法相结合的方法仿真计算了齿轮机组的自鸣噪声,并进行了实验验证,为基于局域共振传动轴的结构设计提供了应用理论支持。其次,传统的传递矩阵法由于忽略了包覆层橡胶的质量,计算轻质局域共振结构的带隙时存在较大的偏差,基于此本文提出基于离散质量的改进的新型传递矩阵算法。该算法将包覆层橡胶离散...
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｈ类声子晶体结构示意图??
探索了局域共振结构轴在齿轮机组中的减振降噪设计及应用研究，为齿轮??机组的减振降噪新结构的设计提供了新的思路，具有重要的工程意义。本文的框??架如图１．２所示。主要研究内容如下：??（１）
刚度激励是齿轮传动时由其综合啮合刚度的时变性所造成的动态激励，其生??要与齿轮副的重合度、模数及齿廓修形等设计参数有关［５６］。刚度激励产生的机??理过程如图２．１所示，假设其所示为重合系数在１￣２之间的渐开线直齿轮。在齿??轮啮合传动过程中，单齿哺含一般出现在节点周围，在节线的两边某地方至齿??顶、齿根区间段开始出现双齿啮合Ｄ随着单双齿啮合的反复出现，齿轮轮齿的受??载变形呈现有规律的改变，进而造成啮合综合刚度的周期性的改变［５７］。显而易??见，在双齿啮合时齿轮的全部载荷是靠两个轮齿承受，此时的单个齿面分担较小??的载荷，具有较大的啮合刚度；在单齿啮合时的承受的载荷较大，具有较小的啮??合刚度。??菌２．１?＿齿＿面的受载变化??误差激励是理想的齿廓位置和实际的啮合齿廓位置发生偏移的一种周期性的??位移激励［５８］。误差主要包括制造传递误差和轮齿的啮合偏差等，它们导致齿轮??出现了啮合偏差，改变了齿轮的瞬态传动比，从而使轮齿之间产生碰撞冲击，产??生了误差激励［５＇误差按照状态可分为齿距误差和齿形误差
【参考文献】：
期刊论文
[1]刀具误差对螺旋锥齿轮加工精度的影响[J]. 韩江,杨清艳,张魁榜,夏链. 组合机床与自动化加工技术. 2015(11)
[2]局域共振声子晶体失谐梁的减振特性研究[J]. 张邦基,黄训浩,张农,谢庆喜. 湖南大学学报(自然科学版). 2015(02)
[3]一种特殊的布拉格型声子晶体杆振动带隙研究[J]. 舒海生,张法,刘少刚,高恩武,李世丹,董立强. 振动与冲击. 2014(19)
[4]声子晶体串联组合杆振动带隙研究[J]. 舒海生,高恩武,刘少刚,赵丹,王威远. 振动与冲击. 2014(16)
[5]齿轮啮合振动的主动控制方法与实验研究[J]. 李以农,张锋,丁庆中,王雷. 振动工程学报. 2014(02)
[6]声子晶体梁在燃料电池车副车架减振中的应用研究[J]. 左曙光,谭钦文,孙庆,文岐华,马琮淦. 振动与冲击. 2013(18)
[7]布拉格型声子晶体弦的横向振动带隙研究[J]. 舒海生,董立强,李世丹,刘伟,林航. 人工晶体学报. 2013(09)
[8]一类声子晶体角梁的振动带隙研究[J]. 舒海生,高恩武,张法,李世丹,董立强. 振动与冲击. 2013(16)
[9]阻尼减振技术在船用齿轮箱中的应用研究[J]. 韩江桂,钱美,吴新跃. 机械传动. 2012(09)
[10]多振子梁弯曲振动中的局域共振带隙[J]. 文岐华,左曙光,魏欢. 物理学报. 2012(03)
博士论文
[1]局域共振型结构的带隙调控与减振降噪特性研究[D]. 肖勇.国防科学技术大学 2012
[2]声子晶体带隙调控的数值与实验研究[D]. 李建宝.北京交通大学 2011
[3]齿轮传动系统耦合振动响应及抗冲击性能研究[D]. 杨成云.重庆大学 2006
[4]基于声子晶体理论的梁板类周期结构振动带隙特性研究[D]. 郁殿龙.国防科学技术大学 2006
[5]声子晶体局域共振带隙机理及减振特性研究[D]. 王刚.国防科学技术大学 2005
[6]声子晶体振动带隙及减振特性研究[D]. 温激鸿.国防科学技术大学 2005
硕士论文
[1]提高渐开线齿轮测量精度误差补偿技术研究[D]. 曹红艳.天津大学 2012
[2]声子晶体在减振降噪中的应用基础研究[D]. 李硕.哈尔滨工业大学 2012
[3]基于FxLMS算法的齿轮传动系统振动噪声主动控制研究[D]. 王雷.重庆大学 2012
[4]船用齿轮箱阻尼减振设计及其优化[D]. 陆玉婷.哈尔滨工程大学 2011
[5]二维声子晶体中的FDTD理论计算方法及其应用实例[D]. 刘丰铭.武汉大学 2005
本文编号：2934161
【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?Ｈ类声子晶体结构示意图??
探索了局域共振结构轴在齿轮机组中的减振降噪设计及应用研究，为齿轮??机组的减振降噪新结构的设计提供了新的思路，具有重要的工程意义。本文的框??架如图１．２所示。主要研究内容如下：??（１）
刚度激励是齿轮传动时由其综合啮合刚度的时变性所造成的动态激励，其生??要与齿轮副的重合度、模数及齿廓修形等设计参数有关［５６］。刚度激励产生的机??理过程如图２．１所示，假设其所示为重合系数在１￣２之间的渐开线直齿轮。在齿??轮啮合传动过程中，单齿哺含一般出现在节点周围，在节线的两边某地方至齿??顶、齿根区间段开始出现双齿啮合Ｄ随着单双齿啮合的反复出现，齿轮轮齿的受??载变形呈现有规律的改变，进而造成啮合综合刚度的周期性的改变［５７］。显而易??见，在双齿啮合时齿轮的全部载荷是靠两个轮齿承受，此时的单个齿面分担较小??的载荷，具有较大的啮合刚度；在单齿啮合时的承受的载荷较大，具有较小的啮??合刚度。??菌２．１?＿齿＿面的受载变化??误差激励是理想的齿廓位置和实际的啮合齿廓位置发生偏移的一种周期性的??位移激励［５８］。误差主要包括制造传递误差和轮齿的啮合偏差等，它们导致齿轮??出现了啮合偏差，改变了齿轮的瞬态传动比，从而使轮齿之间产生碰撞冲击，产??生了误差激励［５＇误差按照状态可分为齿距误差和齿形误差
【参考文献】：
期刊论文
[1]刀具误差对螺旋锥齿轮加工精度的影响[J]. 韩江,杨清艳,张魁榜,夏链. 组合机床与自动化加工技术. 2015(11)
[2]局域共振声子晶体失谐梁的减振特性研究[J]. 张邦基,黄训浩,张农,谢庆喜. 湖南大学学报(自然科学版). 2015(02)
[3]一种特殊的布拉格型声子晶体杆振动带隙研究[J]. 舒海生,张法,刘少刚,高恩武,李世丹,董立强. 振动与冲击. 2014(19)
[4]声子晶体串联组合杆振动带隙研究[J]. 舒海生,高恩武,刘少刚,赵丹,王威远. 振动与冲击. 2014(16)
[5]齿轮啮合振动的主动控制方法与实验研究[J]. 李以农,张锋,丁庆中,王雷. 振动工程学报. 2014(02)
[6]声子晶体梁在燃料电池车副车架减振中的应用研究[J]. 左曙光,谭钦文,孙庆,文岐华,马琮淦. 振动与冲击. 2013(18)
[7]布拉格型声子晶体弦的横向振动带隙研究[J]. 舒海生,董立强,李世丹,刘伟,林航. 人工晶体学报. 2013(09)
[8]一类声子晶体角梁的振动带隙研究[J]. 舒海生,高恩武,张法,李世丹,董立强. 振动与冲击. 2013(16)
[9]阻尼减振技术在船用齿轮箱中的应用研究[J]. 韩江桂,钱美,吴新跃. 机械传动. 2012(09)
[10]多振子梁弯曲振动中的局域共振带隙[J]. 文岐华,左曙光,魏欢. 物理学报. 2012(03)
博士论文
[1]局域共振型结构的带隙调控与减振降噪特性研究[D]. 肖勇.国防科学技术大学 2012
[2]声子晶体带隙调控的数值与实验研究[D]. 李建宝.北京交通大学 2011
[3]齿轮传动系统耦合振动响应及抗冲击性能研究[D]. 杨成云.重庆大学 2006
[4]基于声子晶体理论的梁板类周期结构振动带隙特性研究[D]. 郁殿龙.国防科学技术大学 2006
[5]声子晶体局域共振带隙机理及减振特性研究[D]. 王刚.国防科学技术大学 2005
[6]声子晶体振动带隙及减振特性研究[D]. 温激鸿.国防科学技术大学 2005
硕士论文
[1]提高渐开线齿轮测量精度误差补偿技术研究[D]. 曹红艳.天津大学 2012
[2]声子晶体在减振降噪中的应用基础研究[D]. 李硕.哈尔滨工业大学 2012
[3]基于FxLMS算法的齿轮传动系统振动噪声主动控制研究[D]. 王雷.重庆大学 2012
[4]船用齿轮箱阻尼减振设计及其优化[D]. 陆玉婷.哈尔滨工程大学 2011
[5]二维声子晶体中的FDTD理论计算方法及其应用实例[D]. 刘丰铭.武汉大学 2005
本文编号：2934161
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