齿轮箱螺栓结合面的有限元建模研究 被引量：8

1

作者 李志忠 赵振宇 《机电工程》 CAS 2014年第6期734-739,共6页

在实际工程应用中,针对如何有效地利用ANSYS软件对齿轮箱螺栓结合面进行有限元建模分析的问题,通过对螺栓结合面建模的难点和关键点—螺栓预紧力的模拟、螺栓接触面的模拟以及螺栓实体有限元模拟的建模方法的研究,系统地阐述了基于ANSYS... 在实际工程应用中,针对如何有效地利用ANSYS软件对齿轮箱螺栓结合面进行有限元建模分析的问题,通过对螺栓结合面建模的难点和关键点—螺栓预紧力的模拟、螺栓接触面的模拟以及螺栓实体有限元模拟的建模方法的研究,系统地阐述了基于ANSYS的7种类型的齿轮箱结合面螺栓有限元建模方法,利用ANSYS软件对其中4种典型的螺栓有限元建模方式进行了静力分析和模态分析,分析比较了不同建模方法在静力学和动力学方面的结果差异。研究结果表明,在仿真效率和仿真精度方面,耦合螺栓模型是一种更为合适的建模方法,但在实际应用中采用实体螺栓有限元模型模拟实际结构中的螺栓时,能够更好的反应实际工作中螺栓连接结构的应力变化,是各种建模方法中的优选方案。 展开更多

关键词 结合面 螺栓 有限元 SNSYS

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大型风电齿轮箱宏观参数优化设计

2

作者 张圣 董龙梅 +1 位作者 王庆良 李兴亚 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第3期229-233,共5页

在大兆瓦级风电齿轮箱设计中,为了提高功率密度同时又尽量减小振动噪声,提出一种齿轮宏观参数优化设计方法。以功率密度、啮合刚度为优化目标,抓住最主要的影响因素,建立多目标优化模型,在模型函数中综合考虑重合度、啮合刚度、齿轮强... 在大兆瓦级风电齿轮箱设计中,为了提高功率密度同时又尽量减小振动噪声,提出一种齿轮宏观参数优化设计方法。以功率密度、啮合刚度为优化目标,抓住最主要的影响因素,建立多目标优化模型,在模型函数中综合考虑重合度、啮合刚度、齿轮强度与宏观参数设计的关系,得出高效可行的优化方法。对5MW风机高速级齿轮优化结果进行对比,该优化方法在保证齿轮强度条件下,可有效增加啮合刚度,减小传递误差,提高动力学性能,与试验结果对比,降低噪音值4%左右。 展开更多

关键词 风电齿轮箱 功率密度 宏观参数 啮合刚度 减振优化

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核电循环泵齿轮箱人字齿圈加工工艺优化及工装设计

3

作者 杨水余 石岳林 +2 位作者 楼渊 孙开 史源 《工具技术》 北大核心 2024年第10期109-113,共5页

人字齿圈作为核电循环泵齿轮箱关键构件,结构复杂,精度要求高,且要求在长时间重载运行条件下具有极高的可靠性和抗疲劳性能,传统加工方法难以保证稳定的品质。本文开展关键构件加工工艺优化研究,设计专用加工工装,配合加工精度保障技术... 人字齿圈作为核电循环泵齿轮箱关键构件,结构复杂,精度要求高,且要求在长时间重载运行条件下具有极高的可靠性和抗疲劳性能,传统加工方法难以保证稳定的品质。本文开展关键构件加工工艺优化研究,设计专用加工工装,配合加工精度保障技术,从而提高成品合格率,降低制造成本。 展开更多

关键词 核电循环泵 齿轮箱 关键构件 工艺优化 加工工装

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大功率船用齿轮箱振动与结构噪声试验 被引量：8

4

作者 朱才朝 闫春爱 +2 位作者 李华斌 汪文霖 李志忠 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期20-25,共6页

由于船用齿轮箱的特殊使用工况,其性能要求远远高于其他齿轮箱。分析了某大功率船用齿轮箱的结构和传动原理,并在大功率齿轮传动试验台上进行试验测试。通过对振动信号FFT分析,发现其振动主要由输入级、中间传动级、输出级的啮合频率及... 由于船用齿轮箱的特殊使用工况,其性能要求远远高于其他齿轮箱。分析了某大功率船用齿轮箱的结构和传动原理,并在大功率齿轮传动试验台上进行试验测试。通过对振动信号FFT分析,发现其振动主要由输入级、中间传动级、输出级的啮合频率及其倍频引起。该大功率船用齿轮箱振动烈度达到4.47mm/s,最大结构噪声131.27dB,对应输出级啮合频率329Hz处。 展开更多

关键词 船用齿轮箱 振动烈度 结构噪声 实验研究

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大型船用齿轮箱传动系统的动态耦合特性 被引量：9

5

作者 王海霞 朱才朝 +2 位作者 张磊 宁杰 刘伟辉 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期12-18,30,共8页

考虑输入和输出端横向振动与系统扭转振动的耦合作用,建立大型船用齿轮箱三级齿轮传动系统横扭耦合动力学分析模型,利用基于能量的Lagrance法建立传动系统耦合动力学方程。采用Matlab软件计算了在时变啮合刚度和误差激励下的某大型船用... 考虑输入和输出端横向振动与系统扭转振动的耦合作用,建立大型船用齿轮箱三级齿轮传动系统横扭耦合动力学分析模型,利用基于能量的Lagrance法建立传动系统耦合动力学方程。采用Matlab软件计算了在时变啮合刚度和误差激励下的某大型船用齿轮传动系统固有特性和动态响应分析,得出系统动态良好,不存在共振现象,在工作负载下系统处于概周期振动的结论。 展开更多

关键词 船用齿轮箱 动力学模型 耦合振动 固有特性 动态响应

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大功率船用齿轮箱系统热弹耦合分析 被引量：11

6

作者 朱才朝 陆波 +2 位作者 徐向阳 刘伟辉 宁杰 《船舶力学》 EI 北大核心 2011年第8期898-905,共8页

研究齿轮传动热平衡状态及齿面接触温度是高速重载齿轮传动的重要研究课题之一。论文利用热弹耦合方法,建立了某大型重载船用齿轮箱齿轮—轴—轴承—箱体耦合系统有限元模型。研究齿轮系统热平衡过程,结合齿轮传动的传热学、摩擦学及啮... 研究齿轮传动热平衡状态及齿面接触温度是高速重载齿轮传动的重要研究课题之一。论文利用热弹耦合方法,建立了某大型重载船用齿轮箱齿轮—轴—轴承—箱体耦合系统有限元模型。研究齿轮系统热平衡过程,结合齿轮传动的传热学、摩擦学及啮合原理确定边界条件,对系统进行了数值仿真,得到了系统耦合应力场及温度场,结果表明考虑热弹耦合后齿根应力增大了6.3%,接触应力增大11.5%,可为大功率船用齿轮箱参数、优化及润滑散热系统的合理设计奠定基础。 展开更多

关键词 高速重载船用齿轮箱 热弹耦合 有限元

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船用齿轮箱的模糊可靠性故障树分析 被引量：13

7

作者 靳哲峰 陈文华 +2 位作者 潘晓东 崔杰 李奇志 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期145-147,153,共4页

在对船用齿轮箱进行失效分析并建立故障树的基础上 ,根据用户和工程技术人员依据经验提供的模糊信息 ,运用模糊故障树理论 ,对船用齿轮箱进行了模糊可靠性分析 ,求出了在不同置信水平下船用齿轮箱发生故障的概率区间值 。

关键词 齿轮箱 可靠性 模糊故障树 船舶

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小倾角船用齿轮箱系统固有特性研究 被引量：6

8

作者 朱才朝 王海霞 +2 位作者 张磊 宁杰 汪文霖 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期123-127,共5页

小倾角船用齿轮箱由于输入轴与输出轴存在一个夹角,使螺旋桨获得一个入水角,可广泛应用于高速快艇和游艇上,开展小倾角船用齿轮箱系统动态特性研究具有重要的意义。论文以某小倾角船用齿轮箱为研究对象,通过支撑轴承把传动子系统和结构... 小倾角船用齿轮箱由于输入轴与输出轴存在一个夹角,使螺旋桨获得一个入水角,可广泛应用于高速快艇和游艇上,开展小倾角船用齿轮箱系统动态特性研究具有重要的意义。论文以某小倾角船用齿轮箱为研究对象,通过支撑轴承把传动子系统和结构子系统耦合起来,建立齿轮-轴-轴承-箱体耦合系统三维有限元动力学分析模型。用Lanczos方法对系统固有特性进行了分析,获得该小倾角船用齿轮箱固有频率和振型。用锤击法对该小倾角船用齿轮箱固有特性进行了试验模态分析,验证了理论分析的正确性,为小倾角船用齿轮箱的动态性能和优化改进奠定基础。 展开更多

关键词 小倾角船用齿轮箱 耦合 有限元分析 试验模态

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基于Copula函数的2.5MW风电齿轮箱齿轮可靠性分析 被引量：3

9

作者 陈文华 郑朝朋 +3 位作者 李奇志 潘骏 贺青川 潘晓东 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期425-430,共6页

针对2.5 MW风电齿轮箱齿轮可靠性分析时,需考虑其接触疲劳和弯曲疲劳失效的相关性问题,根据风场长年监测数据,利用雨流计数法得到了其载荷谱,利用Romax Designer软件建立了2.5 MW风电齿轮箱的传动系统模型;利用其齿轮部件分析模块计算... 针对2.5 MW风电齿轮箱齿轮可靠性分析时,需考虑其接触疲劳和弯曲疲劳失效的相关性问题,根据风场长年监测数据,利用雨流计数法得到了其载荷谱,利用Romax Designer软件建立了2.5 MW风电齿轮箱的传动系统模型;利用其齿轮部件分析模块计算并统计得到了各齿轮的接触应力与弯曲应力分布;应用应力—强度干涉模型并基于Copula函数建立了考虑接触疲劳和弯曲疲劳相关性的齿轮疲劳可靠性计算模型;应用蒙特卡罗法对应力和疲劳强度抽样,并利用离差平方和最小值原理和MATLAB优化工具箱估计了Copula函数的参数,并计算出各齿轮的疲劳可靠度.研究结果为改进2.5 MW风电齿轮箱设计、提高其可靠性提供理论依据. 展开更多

关键词 风电齿轮箱 疲劳可靠性 载荷谱 COPULA函数

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船用齿轮箱刚度评价方法的研究 被引量：4

10

作者 杜雪松 朱才朝 +1 位作者 刘伟辉 宁杰 《船舶力学》 EI 北大核心 2012年第1期165-170,共6页

基于船用齿轮箱使用性能及相关技术条件,综合考虑轴、轴承、齿轮和箱体等主要零部件的变形及其在传动过程中的相互影响,提出了一种较为精确的船用齿轮箱传动系统刚度评价新方法。与传统方法相比,该方法不但可以对箱体刚度进行量化评价,... 基于船用齿轮箱使用性能及相关技术条件,综合考虑轴、轴承、齿轮和箱体等主要零部件的变形及其在传动过程中的相互影响,提出了一种较为精确的船用齿轮箱传动系统刚度评价新方法。与传统方法相比,该方法不但可以对箱体刚度进行量化评价,避免根据经验定性评价,而且对整个传动系统的刚度分析及评价更为合理和准确。这一方法也可应用到其它类型齿轮箱的刚度分析及评价中。 展开更多

关键词 船用齿轮箱 刚度分析 量化评价 有限元法

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风电齿轮箱高速轴轴承振动的应用分析 被引量：5

11

作者 高远俊 戴虎 李兴林 《轴承》 北大核心 2016年第4期50-51,56,共3页

风力发电机齿轮箱是风力发电机组的核心机械部件,其中的高速轴轴承越来越多采用圆锥滚子轴承,但轴承在使用过程中有时会出现振动超标。分析表明,滚子的波纹度异常是引起振动超标的主要原因。

关键词 圆锥滚子轴承 风力发电机 齿轮箱 振动 波纹度

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基于变桨距风力机半物理实验台齿轮箱设计优化

12

作者 顾海港 林勇刚 +3 位作者 李伟 傅林坚 崔宝玲 吴运东 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期150-153,共4页

通过基于电液比例变桨距机构、控制器物理真机和主机数字模型相结合的变桨距风力机半物理实验台,产生在不同风速下齿轮箱的各项参数,根据风场的风频,得到载荷谱,从而实现齿轮箱齿轮、轴的优化设计和轴承的最优选择,最终提高齿轮箱的整... 通过基于电液比例变桨距机构、控制器物理真机和主机数字模型相结合的变桨距风力机半物理实验台,产生在不同风速下齿轮箱的各项参数,根据风场的风频,得到载荷谱,从而实现齿轮箱齿轮、轴的优化设计和轴承的最优选择,最终提高齿轮箱的整体寿命和结构的合理性。 展开更多

关键词 变桨距风力机 仿真实验台 齿轮箱 优化设计

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大型船用齿轮箱的模态分析及结构优化 被引量：11

13

作者 林雪妹 童水光 +3 位作者 童小红 李华斌 戴宏长 黄继平 《机械设计与制造》 北大核心 2011年第11期175-177,共3页

针对某型号大功率船用齿轮箱体的工作特性,基于NX平台建立了齿轮箱体的有限元分析(finite element analysis,FEA)模型,完成了船用齿轮箱体的固有频率和相应各阶模态振型的数值计算,并分析模态振型对箱体性能的影响,在保证不产生干涉的... 针对某型号大功率船用齿轮箱体的工作特性,基于NX平台建立了齿轮箱体的有限元分析(finite element analysis,FEA)模型,完成了船用齿轮箱体的固有频率和相应各阶模态振型的数值计算,并分析模态振型对箱体性能的影响,在保证不产生干涉的前提下,对箱体增设了加强筋结构,使得箱体刚度进行合理分配和平衡,达到箱体结构优化的效果。结果表明优化后的箱体总体刚度大大提高,振动明显降低,齿轮箱体的综合质量及工作稳定性得到提高。 展开更多

关键词 船用齿轮箱 有限元分析 模态分析 结构优化

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某近海供应船齿轮箱PTO轴断裂分析及改进 被引量：2

14

作者 周晓梅 黄将兴 +1 位作者 戴宏长 沈先 《机电工程》 CAS 2013年第2期175-177,217,共4页

针对某近海供应船齿轮箱在运行过程中发生PTO轴断裂这一问题,通过建立力学模型并结合测量技术和金相分析技术,对由于校中不好而引起高弹性联轴器损坏的情况下的PTO轴进行了分析,找出了各种可能造成PTO轴损坏的原因;在对PTO轴进行受力分... 针对某近海供应船齿轮箱在运行过程中发生PTO轴断裂这一问题,通过建立力学模型并结合测量技术和金相分析技术,对由于校中不好而引起高弹性联轴器损坏的情况下的PTO轴进行了分析,找出了各种可能造成PTO轴损坏的原因;在对PTO轴进行受力分析的基础上,着重研究了当高弹性联轴器成为悬臂负载时PTO轴的受力状况,分析了最薄弱处的二向应力状态,提出了提高PTO轴强度的几种措施。研究结果表明,针对高弹性联轴器的安装精度对船用齿轮箱PTO轴的强度影响,所提出的改进措施能够消除断轴事件的再次发生,保证设备的正常运行。 展开更多

关键词 船用齿轮箱 PTO轴 断裂 改进措施

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基于齿轮箱体零件特征相似的夹具设计 被引量：1

15

作者 王爱琴 石登云 祝雅芳 《机电工程》 CAS 2013年第11期1362-1365,共4页

针对具有相似特征的单件、小批齿轮箱箱体零件仍采用每一零件、每道工序设计专用夹具而影响工艺准备效率,以及生产成本居高不下的问题,开展了对于相似齿轮箱体零件相似特征的分析,提出了相似箱体零件在同一工序上共用一套夹具,夹具要满... 针对具有相似特征的单件、小批齿轮箱箱体零件仍采用每一零件、每道工序设计专用夹具而影响工艺准备效率,以及生产成本居高不下的问题,开展了对于相似齿轮箱体零件相似特征的分析,提出了相似箱体零件在同一工序上共用一套夹具,夹具要满足的要求,采用了一种由标准化模块与专用模块组合的结构可调的夹具设计方法。该方法基于夹具设计标准件库和模板式的专用模块,同时借鉴了组合夹具、成组夹具和专用夹具的优点。夹具结构中的专用件在设计制造时融入了组合夹具的思想,并将其做成参数化的企业通用标准件。以镗孔夹具实施前后的实际使用作对比,研究结果表明,相对于传统专用夹具设计,该方法明显提高了相似齿轮箱体夹具的设计制造速度,同时生产现场减少了许多相似的夹具,能够有效降低生产准备成本。 展开更多

关键词 单件 小批量 箱体零件 特征相似 夹具设计

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基于静动力学的船用齿轮箱焊接箱体轻量化

16

作者 石岳林 童燕华 刘聪 《制造技术与机床》 北大核心 2022年第3期17-23,共7页

利用齿轮箱系统分析软件MASTA和大型通用CAE软件MSC Patran&Nastran,建立船用齿轮箱啮合分析模型和箱体有限元模型,分析对比多工况下齿轮箱箱体载荷,并进行结构效能分析评价。基于应力场平衡原理,结合强度和刚度的约束,以减少冗余... 利用齿轮箱系统分析软件MASTA和大型通用CAE软件MSC Patran&Nastran,建立船用齿轮箱啮合分析模型和箱体有限元模型,分析对比多工况下齿轮箱箱体载荷,并进行结构效能分析评价。基于应力场平衡原理,结合强度和刚度的约束,以减少冗余材料为目标,设计箱体的轻量化结构,通过对轻量化箱体的模态分析,避免了齿轮箱系统的共振。目前,应用此方法进行箱体轻量化的大功率船用齿轮箱已经量产,轻量化后的齿轮箱箱体重量降低了19%,达到轻量化的目的。 展开更多

关键词 船用齿轮箱 啮合分析 结构效能 轻量化 模态分析

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风电主齿轮箱技术规范标准化剖析 被引量：1

17

作者 Dipl.-Ing.R.Grzy bowsk Dr.-Ing.K.Steing rover +2 位作者 吴强 张妤 宣安光 《电气制造》 2010年第3期44-48,共5页

今后，齿轮箱不再作为孤立的个体，而是作为整个传动系统的一个组成部分；传动系统的运行可靠性也不再只是通过单独校核各部件的承载能力来表示，因此人们正愈来愈多地倾向于以整个传动系统的动态模拟结果为基础来考虑其运行可靠性。对... 今后，齿轮箱不再作为孤立的个体，而是作为整个传动系统的一个组成部分；传动系统的运行可靠性也不再只是通过单独校核各部件的承载能力来表示，因此人们正愈来愈多地倾向于以整个传动系统的动态模拟结果为基础来考虑其运行可靠性。对风电标准与规范的研究和制定而言，采用动态模拟分析方法是一个显著的趋势。 展开更多

关键词 标准化 齿轮箱 风电 动态模拟分析 运行可靠性 技术 传动系统 组成部分

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重型车辆高耐热铜基换挡摩擦片摩擦学性能研究

18

作者 金孔杰 胡铮 +5 位作者 谈辉 映日 韩明 张万昊 王志勇 张国洪 《润滑与密封》 北大核心 2025年第5期143-149,共7页

针对现用铜基换挡摩擦片耐热性能不足,在极限工况下易发生热失效的问题,研制一种铜合金-Cr-铜包石墨-K_(2)MoO_(4)复合材料摩擦片,并考察其在不同工况下的摩擦因数、闭锁冲击系数、磨损率及耐热系数,研究Cr、铜包石墨及K_(2)MoO_(4)对... 针对现用铜基换挡摩擦片耐热性能不足,在极限工况下易发生热失效的问题,研制一种铜合金-Cr-铜包石墨-K_(2)MoO_(4)复合材料摩擦片,并考察其在不同工况下的摩擦因数、闭锁冲击系数、磨损率及耐热系数,研究Cr、铜包石墨及K_(2)MoO_(4)对摩擦学性能的影响规律。结果表明:适量的Cr元素能够通过弥散强化与细晶强化提升材料的硬度与强度;铜包石墨和K_(2)MoO_(4)在摩擦过程中均匀分布于摩擦表面,可提高材料的润滑性能、换挡柔顺性及耐热系数,从而显著提升摩擦片在重载荷、高转速工况下的热负荷承载能力。然而,Cr、铜包石墨和K_(2)MoO_(4)含量过高时会造成力学性能和耐磨性能下降。通过优化其含量可使材料兼具良好的力学性能、摩擦学性能及耐热性能,进而提升重型车辆换挡摩擦片的热承载能力。 展开更多

关键词 摩擦片 摩擦性能 耐热性能 重型车辆 铜合金

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电动车高速轮边齿轮传动动态特性分析与优化 被引量：6

19

作者 陈曦 宋朝省 +3 位作者 朱才朝 翁燕祥 向超 郭万龙 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1-11,共11页

针对某电动汽车高速轮边减速器振动大、噪声强度高等关键问题,建立该减速器齿轮传动系统动态啮合分析模型,对额定功率、最高转速与最大转矩3种工况的各级齿轮副的啮合特性与动态响应进行计算,分析系统振动结构噪声幅值及其分布规律,研... 针对某电动汽车高速轮边减速器振动大、噪声强度高等关键问题,建立该减速器齿轮传动系统动态啮合分析模型,对额定功率、最高转速与最大转矩3种工况的各级齿轮副的啮合特性与动态响应进行计算,分析系统振动结构噪声幅值及其分布规律,研究关键重合度设计参数对系统动态啮合性能的影响,基于MASTA提出传动系统宏观几何参数优化方案。研究结果表明:各工况下输出级齿轮副的传动误差峰峰值偏大,高速输入轴轴承处的结构噪声最大;与轴向重合度为非整数设计工况相比,当齿轮副的轴向重合度接近整数时,齿轮副接触线长度变化率较小,啮合过程中接触载荷波动较小,啮合刚度变化率明显降低,齿轮箱各轴承处结构噪声得到明显降低;宏观几何参数优化方案使得各齿轮副动态性能得到一定的提升。 展开更多

关键词 电动车 轮边减速器 动态特性 重合度 优化

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船用齿轮传动的动态优化设计 被引量：8

20

作者 杜雪松 朱才朝 宁杰 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期14-18,共5页

考虑齿轮副的时变啮合刚度、啮合阻尼及轮齿的综合误差,建立了船用齿轮传动系统的动力学模型;将齿轮副接触线长度变化代替齿轮瞬时啮合刚度的变化,啮合阻尼和齿面摩擦等效为粘性阻尼以提高求解效率。并以齿轮的振动加速度和质量为目标函... 考虑齿轮副的时变啮合刚度、啮合阻尼及轮齿的综合误差,建立了船用齿轮传动系统的动力学模型;将齿轮副接触线长度变化代替齿轮瞬时啮合刚度的变化,啮合阻尼和齿面摩擦等效为粘性阻尼以提高求解效率。并以齿轮的振动加速度和质量为目标函数,对船用齿轮传动进行多目标动态优化,有效降低船用齿轮的振动水平和质量。 展开更多

关键词 船用齿轮 优化设计 动态性能 啮合刚度 动力学

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