齿轮系统有限元分析与动力学研究

发布时间：2020-11-15 01:50

　　 随着现代船用机械向重载方向发展，设备的安全运行受到威胁，设计和生产中的结构强度备受瞩目，齿轮系统结构作为其中的一部分也受到越来越多的关注。当前，运用传统计算方式计算结构应力和校核强度已相对落后，无法形象的得到结构体每个位置的应力状况。运用现代有限元分析方法，能够较好的进行应力场分析计算，方便、快捷、精度高。本文正是基于MSC.Nastran软件针对锚绞机齿轮箱系统做了以下几个方面的研究： 1．针对锚链轮齿轮箱系统，进行了锚链轮齿轮箱体机械应力场分析、大小齿轮的应力场分析，并通过应力应变测试验证了载荷分析的合理性和有限元分析结果的可信性。 2．针对锚链轮齿轮箱体的有限元计算和测试的应力数值较小，同时实物也略显笨重，通过有限元方法进行了齿轮箱筋板的优化，具有重要的实际意义。 3．针对马达齿轮箱系统，分析了马达齿轮箱与单支架系统之间的关系，分别做了马达齿轮箱体在三种工况下的机械应力场分析，逐一校核强度，并通过单支架、齿轮箱体的测试验证其分析合理性。 4．考虑到齿轮系统的各种啮合情况，分别分析了各种状态下的齿轮应力，校核了齿轮的齿面强度和齿根弯曲强度。 5．对马达齿轮箱进行了瞬态应力场分析，得到值得关注部位的应力变化曲线。分析了齿轮箱系统单、双轮驱动时的应力场。 6．基于振动理论，探讨了齿轮系统的动力学问题，分析了多种状况下的动力学数学模型。研究了啮合刚度和阻尼的求解，通过齿轮啮合冲击速度和最大冲击力分析，模拟了啮合冲击激励。最后，采用有限元方法进行了锚链轮齿轮箱体的动力响应分析。
【学位单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2007
【中图分类】：TH132.41;TH113
【部分图文】：

2.3锚绞机齿轮系统的工作情况中117锚绞机是某30万吨船舶用来进行起、抛锚和绞缆工作要求的设备。该系统组成如图1一1所示，实体装配构造如图2一3所示。结合两个示意图，可以看出该系统主要包括锚链轮、锚链轮机座、锚链轮齿轮箱、马达齿轮箱、大小齿轮、绞缆机滚筒、单支架、液压马达设备、轴系、刹车装置等。按照用途可以划分为锚机工作系统和绞缆机工作系统，按照工况可以分为额定工况和制动工况。图2一3中117锚绞机实体构造锚机工作的额定工况是指起锚时锚链拉力达到设计拉力640kN的工况，下

武汉理工大学硕士学位论文件存为*.XT格式的文件以便导入Patran中进行有限元网格划分。图2一4马达大小齿轮三维实体模型鬓蘸鬃图2一5锚链轮大小齿轮三维实体模型(a)锚链轮齿轮箱(b)马达齿轮箱图2一6齿轮箱三维实体模型l4

锚链轮大小齿轮三维实体模型
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本文编号：2884193