泥浆泵齿轮传动系统动态可靠性优化及灵敏度分析

发布时间：2017-11-27 17:22

  本文关键词：泥浆泵齿轮传动系统动态可靠性优化及灵敏度分析

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【摘要】：现阶段，机械产品正在朝着高速、高效、紧密、可靠、低振动、低噪音、轻量化和自动化方向发展，对产品的要求越来越高。泥浆泵齿轮传动系统是泥浆泵重要的组成部分，其齿轮参数决定着整个齿轮传动系统的尺寸和重量，决定着传动动态特性决定着整个传动系统的噪音和振动，也决定着整个齿轮传动系统的可靠度。由于我国齿轮传动的振动噪声普遍比外国的产品严重，所以齿轮传动系统的动态特性研究一直是工程实际的关注重点。 本研究课题以现代机械系统动力学为基础，从系统的角度出发，运用可靠性理论和优化理论建立泥浆泵齿轮传动系统的动态可靠性模型并用matlab求解，在此基础上分析齿轮传动系统的振动和噪声，最后对影响锥齿轮传动的参数进行可靠性灵敏度分析。旨在运用可靠性理论、优化理论、齿轮传动系统动力学方法综合设计出振动噪声小、可靠性高的齿轮传动系统。因此，本文主要进行的研究工作有： 1.全面地研究了泥浆泵齿轮传动系统的结构，分析了整个齿轮传动过程的受力情况，并进行适当的简化，获得锥齿轮及斜齿轮在传动过程中的弹性变形，并建立弹性变形的数学模型。 2.考虑每个齿轮的平移自由度和转动自由度，虑及齿轮传动过程中的刚度激励、误差激励、外部激励及阻尼对齿轮传动的影响，建立泥浆泵齿轮传动系统的多自由度动力学模型。 3.运用可靠性理论和优化理论建立以每个齿轮的可靠性指标及其他约束条件，以齿轮传动过程中的振动加速度之和最小与体积最小为目标函数的可靠性优化模型。 4.在优化模型求解中，嵌入齿轮传动系统动力学微分方程，获得齿轮传动系统的动态可靠性优化模型，并用matlab优化工具箱进行求解，，获得最优的齿轮参数。 5.根据可靠性灵敏度分析、摄动法、泰勒级数和四阶矩方法推导了可靠性灵敏度的计算式，对锥齿轮的设计参数按照齿面接触疲劳和齿根弯曲疲劳强度进行可靠性灵敏度计算，根据获得的灵敏度结果得出齿轮参数对齿轮可靠性的影响。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.41

【参考文献】

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本文编号：1232624