船用齿轮箱振动分析及结构噪声预估

发布时间：2017-05-24 20:21

  本文关键词：船用齿轮箱振动分析及结构噪声预估，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 齿轮箱作为机械设备中一种必不可少的传递运动和动力的通用零部件,在金属切削机床、航空工业、航海设备、电力系统、农业机械、运输机械、冶金等现代化工业发展中得到了广泛的应用。 随着近代工业技术的高度发展,船用齿轮箱正朝着高速高效和强力方向发展,传动系统传递的功率不断增大,齿轮转速不断加快,使得振动和噪声问题更加尖锐突出。尤其作为现代船舶上重要装置的齿轮箱,其振动噪声不仅影响工作人员的工作条件和船舶的隐蔽性,对船舶的工作性能也有很大的影响。因此,研究船用齿轮箱的振动噪声显得尤为必要。 论文课题来源于中国船舶重工集团公司第七○三研究所,对某船舶用齿轮箱进行了有限元建模,利用I-DEAS软件对该齿轮箱进行动力响应分析,从而确定其结构噪声。 本文的主要研究工作有: ①建立齿轮啮合的有限元模型,计算轮齿啮合的刚度激励、误差激励和啮合冲击激励; ②基于I-DEAS软件的二次开发,编写命令流文件,在I-DEAS中自动生成载荷曲线; ③建立齿轮箱的实体模型,利用I-DEAS软件对齿轮箱进行静力有限元分析,确定其变形和应力大小; ④利用I-DEAS软件对齿轮箱进行模态和动力响应分析,确定齿轮箱箱体的固有振型、固有频率、振动位移、速度、加速度; ⑤根据齿轮箱箱体的振动位移、速度、加速度,确定齿轮箱的结构噪声。
【关键词】：船用齿轮箱 动力响应分析 有限元法 结构噪声
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：U661.44
【目录】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 研究船用齿轮箱振动噪声的意义8-9
• 1.2 齿轮系统动态激励的国内外研究现状9-11
• 1.3 齿轮箱振动噪声国内外研究现状11-12
• 1.4 I-DEAS 软件概述12-13
• 1.5 论文的主要内容13-14
• 2 船用齿轮箱动力载荷计算分析14-28
• 2.1 齿轮啮合动载荷计算基本理论14-19
• 2.1.1 齿轮啮合动态激励机理14-18
• 2.1.2 齿轮啮合动力学方程18-19
• 2.2 船用齿轮箱的动载荷计算19-22
• 2.2.1 轮齿三维有限元模型的建立19
• 2.2.2 齿轮刚度激励和误差激励的数值模拟19-22
• 2.3 船用齿轮箱的动载荷结果的处理22-27
• 2.3.1 以Visual Basic 为工具开发的接口程序22-24
• 2.3.2 基于I-DEAS 的二次开发24-27
• 2.4 本章小结27-28
• 3 船用齿轮箱有限元静力分析28-41
• 3.1 静力有限元分析方法28
• 3.2 船用齿轮箱箱体实体模型的建立28-31
• 3.2.1 I-DEAS 的几何造型28-30
• 3.2.2 船用齿轮箱箱体的实体模型30-31
• 3.3 船用齿轮箱静力载荷计算31-36
• 3.3.1 船用齿轮箱传动轴及齿轮的载荷计算31-32
• 3.3.2 船用齿轮箱传动轴支反力计算32-35
• 3.3.3 船用齿轮箱箱体各轴承孔的受载计算35
• 3.3.4 齿轮箱箱体轴承孔载荷的处理35-36
• 3.4 船用齿轮箱箱体有限元静力分析36-40
• 3.4.1 箱体静力有限元分析模型36-37
• 3.4.2 箱体静力有限元分析结果37-40
• 3.5 本章小结40-41
• 4 船用齿轮箱有限元模态分析41-51
• 4.1 有限元模态分析方法41-44
• 4.1.1 模态分析概念41
• 4.1.2 模态分析理论41-43
• 4.1.3 I-DEAS 固有特性的计算方法43-44
• 4.2 船用齿轮箱箱体固有特性的计算结果44-46
• 4.2.1 箱体有限元模态分析计算模型44
• 4.2.2 箱体有限元模态分析结果44-46
• 4.3 船用齿轮箱有限元模态分析结果46-50
• 4.3.1 船用齿轮箱的实体模型的建立46-47
• 4.3.2 船用齿轮箱有限元模态分析计算模型47-48
• 4.3.3 船用齿轮箱有限元模态分析结果48-50
• 4.4 本章小结50-51
• 5 船用齿轮箱振动响应和结构噪声的有限元分析51-62
• 5.1 动力响应分析方法51-56
• 5.1.1 动力响应分析基本理论51-54
• 5.1.2 I-DEAS 动力响应计算方法54
• 5.1.3 I-DEAS 的响应求解过程54-56
• 5.2 齿轮箱的结构噪声分析方法56
• 5.3 船用齿轮箱动态响应的有限元分析结果56-59
• 5.3.1 船用齿轮箱响应分析计算模型56-57
• 5.3.2 船用齿轮箱响应分析结果57-59
• 5.4 船用齿轮箱结构噪声分析结果59-61
• 5.5 本章小结61-62
• 6 结论62-63
• 致谢63-64
• 参考文献64-67
• 附录67-68
• 独创性声明68
• 学位论文版权使用授权书68

【引证文献】

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本文编号：391905