人字齿轮传动系统振动特性分析与试验研究

发布时间：2021-09-17 11:02

　　尽管人字齿轮对制造工艺、安装精度要求较高，但凭借其承载能力大、轴向力相互抵消、传动平稳等特性，从而被广泛应用于车辆、船舶等重型机械传动系统。随着现代工业的高速发展，传动系统对人字齿轮的传动可靠性、振动噪声控制等方面提出了更加严格的要求。建立合理有效的人字齿轮系统振动传递模型，在人字齿轮系统的设计阶段就对其动态响应及结构噪声特性进行预估，从而制定合理的减振降噪措施，已成为目前齿轮系统设计中的一项重要任务。本文通过振动理论分析，借助轮齿承载接触分析（LTCA）、有限元法（FEM）等方法，从齿面振动激励源、振动载荷传递、齿面修形减振设计以及试验测量等关键技术问题进行了深入讨论和研究。论文主要进行了下列研究：（1）基于运动学和啮合基本理论，推导齿面间的基本啮合公式，建立综合运用有限元法、法向综合柔度矩阵以及变形协调方程的考虑人字齿轮小轮轴向浮动的承载分析模型，并在此基础上提出轮齿啮合刚度计算方法，分析多载荷下轮齿啮合刚度变化规律，并将计算的轮齿啮合刚度与经典计算方法进行实例比较，最大偏差不超过15%。（2）从啮合冲击产生机理出发，详细阐述线外啮入冲击起始位置、啮合冲击速度、啮合冲击力以及线外啮... 

【文章来源】：西北工业大学陕西省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：165 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

早期出土的齿轮

Rolling bearing图 5- 22 人字齿轮系统三维透视图对系统各部件进行网格划分，划分好的人字齿轮系统有限元网格模型见图 5-23，各部件的单元结点数见表 5-6，最终总单元数 2334296，结点数 455861，由此可见全系统有限元模型计算量将大幅度增加。

机械封闭功率流人字齿轮试验台布置

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于ANSYS的高速旋转轮盘模态分析[J]. 侯静,张红军.  化学工程与装备. 2013(04)
[4]悬臂梁吸振器建模及吸振性能分析[J]. 李海峰,楼京俊,朱石坚,陈峰.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(01)
[5]扭簧加载双片齿轮消隙机构综合啮合刚度[J]. 杨政,尚建忠,罗自荣,王晓明,于乃辉.  机械工程学报. 2013(01)
[6]含弹性支撑的船用减速器箱体动态特性[J]. 周建星,刘更,吴立言.  哈尔滨工业大学学报. 2012(07)
[7]大功率船用齿轮箱传动系统和结构系统耦合特性分析[J]. 朱才朝,陆波,徐向阳,王海霞.  船舶力学. 2011(11)
[8]齿轮弯曲疲劳实验齿根应力的数值解析[J]. 胡建军,许洪斌,祖世华,高孝旺.  重庆理工大学学报(自然科学). 2011(10)
[9]齿轮系统轮齿啮合过程的动力学分析[J]. 杨军.  机械传动. 2011(08)
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博士论文
[1]齿轮振动可靠性与修形减振策略研究[D]. 袁哲.东北大学 2010
[2]网络化几何造型关键技术研究[D]. 方萃浩.浙江大学 2006
[3]航空发动机高速滚动轴承力学特性研究[D]. 唐云冰.南京航空航天大学 2005
[4]基于相位调谐的直齿行星齿轮传动动力学理论与实验研究[D]. 王世宇.天津大学 2005
[5]齿轮传动系统动力学特性的有限元分析及试验方法研究[D]. 杨晓宇.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2005

硕士论文
[1]直齿圆柱齿轮齿根应力计算与动态测试[D]. 张敏.湖南大学 2012
[2]人字齿轮传动系统的建模及其动力学特性的有限元分析研究[D]. 吴文光.南京航空航天大学 2010
[3]齿轮箱动态响应及辐射噪声数值仿真研究[D]. 廖勇军.重庆大学 2009
[4]渐开线齿轮传动疲劳寿命分析[D]. 王丽娜.太原理工大学 2009
[5]风电齿轮箱轮齿接触有限元分析[D]. 高小茜.大连理工大学 2008
[6]齿轮接触疲劳试验中若干关键技术的研究[D]. 杜李峰.浙江大学 2008
[7]齿轮齿根动应力分析及其结构优化设计[D]. 戴进.中南大学 2008
[8]齿轮刚度计算及其有限元分析[D]. 王龙宝.江苏大学 2007
[9]复杂隔振系统振动传递特性研究[D]. 马丰伟.山东大学 2006
[10]齿轮扭转啮合刚度的研究[D]. 李建宜.太原理工大学 2006



本文编号：3398587