本文關(guān)鍵詞：基于亥姆霍茲理論的微穿孔腹板面齒輪傳動降噪方法研究

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【摘要】：面齒輪傳動是一種能夠?qū)崿F(xiàn)空間相交或交錯的齒輪傳動,它與螺旋錐齒輪傳動相比具有對加工和裝配誤差不敏感以及支撐結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,因此在航空齒輪傳動中備受關(guān)注,特別是在直升機主減速器中。目前,面齒輪傳動主要寄希望于替換傳統(tǒng)直升機主減速器第一級的螺旋錐齒輪換向傳動;同時,直升機主減速器的第一級齒輪傳動具有功率大轉(zhuǎn)速高等特點,且先進直升機主減速器對齒輪傳動的噪聲有嚴格要求,因此面齒輪傳動動力學(xué)及噪聲問題的研究尤為重要。本文通過對面齒輪傳動輻射噪聲的激勵源和輻射噪聲的分析,提出并研究了一種基于亥姆霍茲理論的微穿孔腹板面齒輪傳動降噪方法,同時開展了試驗驗證,最終完成了面齒輪傳動動力學(xué)和降噪分析軟件的開發(fā)。論文首先,根據(jù)單級面齒輪傳動的特性建立了其彎-扭耦合動力學(xué)物理模型,基于集中質(zhì)量法建立了振動微分方程,并借助Simulink動態(tài)系統(tǒng)仿真工具對其進行了求解,從而完成了對面齒輪傳動系統(tǒng)輻射噪聲激勵源的分析;此外,還分析了面齒輪傳動系統(tǒng)中的主要幾何參數(shù)和工況對面齒輪副嚙合力以及軸承動載荷的影響。其次,根據(jù)有限元動態(tài)響應(yīng)和邊界元分析理論,研究了面齒輪傳動箱體振動響應(yīng)輻射噪聲的分析方法,形成了面齒輪傳動系統(tǒng)輻射噪聲分析的思路和方法;并且分析了面齒輪傳動系統(tǒng)中的宏觀參數(shù),即主要設(shè)計參數(shù)以及工況對箱體輻射噪聲的影響。然后,針對面齒輪傳動的特點對微穿孔腹板面齒輪的相關(guān)設(shè)計方法進行了研究,分析了帶有共振腔的箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、微穿孔腹板面齒輪設(shè)計方法以及擴散場中微穿孔腹板面齒輪的吸聲特性,從而實現(xiàn)了對基于亥姆霍茲理論的微穿孔腹板面齒輪降噪方法的研究;還分析了空腔深度、穿孔率和共振腔漏隙對吸聲系數(shù)和共振頻率的影響。接著,設(shè)計并完成了微穿孔腹板面齒輪和共振腔試驗件,擬定了試驗方案和步驟,并按照試驗步驟分別采集了普通面齒輪傳動和微穿孔腹板面齒輪傳動的振動與噪聲信號;通過對試驗數(shù)據(jù)進行對比分析,發(fā)現(xiàn)微穿孔腹板面齒輪有利于降低系統(tǒng)輻射噪聲,驗證了微穿孔腹板面齒輪降噪方法的可行性,從而完成了微穿孔腹板面齒輪降噪方法的驗證試驗。最后,開發(fā)了面齒輪傳動的動力學(xué)分析和降噪分析軟件,為面齒輪傳動的振動和降噪的參數(shù)化分析提供了一個可用的工具。
【關(guān)鍵詞】：面齒輪傳動 軸承動載荷 箱體輻射噪聲 微穿孔腹板面齒輪 試驗研究
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-14
• 注釋表14-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 選題背景及意義15-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 國內(nèi)外齒輪傳動減振降噪方法的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 國內(nèi)外面齒輪傳動研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.3 國內(nèi)外面齒輪傳動減振降噪方法的研究現(xiàn)狀19
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容19-21
• 1.4 本章小結(jié)21-22
• 第二章 面齒輪傳動的箱體輻射噪聲激勵源分析22-38
• 2.1 引言22
• 2.2 面齒輪傳動彎扭耦合動力學(xué)建模和求解22-26
• 2.2.1 面齒輪傳動的動力學(xué)模型22-23
• 2.2.2 面齒輪傳動的動力學(xué)方程及其Simulink實現(xiàn)23-26
• 2.3 面齒輪傳動的嚙合力及其軸承動載荷的影響分析26-37
• 2.3.1 設(shè)計參數(shù)對嚙合力及軸承動載荷的影響分析26-32
• 2.3.2 工況對嚙合力及軸承動載荷的影響分析32-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 面齒輪傳動的箱體輻射噪聲分析38-53
• 3.1 引言38
• 3.2 面齒輪傳動箱體的聲輻射計算方法38-49
• 3.2.1 分析思路及相關(guān)理論基礎(chǔ)38-42
• 3.2.2 面齒輪傳動的箱體振動分析方法42-45
• 3.2.3 面齒輪傳動的箱體噪聲分析方法45-49
• 3.3 面齒輪傳動箱體的聲輻射影響分析49-52
• 3.3.1 設(shè)計參數(shù)對聲輻射的影響分析49-51
• 3.3.2 工況對聲輻射的影響分析51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-53
• 第四章 基于亥姆霍茲理論的微穿孔腹板面齒輪降噪方法研究53-64
• 4.1 引言53
• 4.2 面齒輪傳動中的亥姆霍茲理論53-60
• 4.2.1 微穿孔板效應(yīng)53-57
• 4.2.2 面齒輪傳動中共振腔及穿孔參數(shù)的設(shè)計方法57-60
• 4.3 微穿孔腹板面齒輪傳動的吸聲特性影響分析60-63
• 4.3.1 共振腔參數(shù)對微穿孔腹板面齒輪吸聲特性的影響60-61
• 4.3.2 穿孔率對微穿孔腹板面齒輪吸聲特性的影響61-62
• 4.3.3 漏隙對微穿孔腹板面齒輪吸聲特性的影響62-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 第五章 面齒輪傳動降噪方法驗證試驗研究64-80
• 5.1 引言64
• 5.2 試驗設(shè)備及試驗方案64-70
• 5.2.1 數(shù)據(jù)采集設(shè)備64-65
• 5.2.2 試驗件設(shè)計65-70
• 5.2.3 試驗方案設(shè)計70
• 5.3 試驗過程70-76
• 5.3.1 試驗前準備70-72
• 5.3.2 傳感器布置72-73
• 5.3.3 試驗步驟73-76
• 5.4 試驗數(shù)據(jù)及驗證分析76-79
• 5.5 本章小結(jié)79-80
• 第六章 面齒輪傳動的動力學(xué)和降噪分析軟件開發(fā)80-87
• 6.1 引言80
• 6.2 軟件開發(fā)環(huán)境的選擇80-81
• 6.3 軟件主要功能模塊設(shè)計81-86
• 6.3.1 面齒輪傳動動力學(xué)分析81-84
• 6.3.2 微穿孔腹板面齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計84-86
• 6.4 本章小結(jié)86-87
• 第七章 總結(jié)與展望87-89
• 7.1 本文的主要工作與總結(jié)87-88
• 7.2 進一步工作展望88-89
• 參考文獻89-94
• 致謝94-95
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與申請的專利95

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4 韋賢s，

本文編號：913682