艦船用大功率兩級(jí)串聯(lián)混合行星傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-08 22:31
現(xiàn)代海軍發(fā)展,要求提高戰(zhàn)斗艦艇的反殲、防殲和攻殲?zāi)芰?對(duì)其航速、噪聲、振動(dòng)提出越來(lái)越高的要求。艦船迫切需求低噪聲、大扭矩和大功率的后傳動(dòng)裝置,對(duì)后傳動(dòng)裝置的動(dòng)態(tài)特性提出了更高的要求。本文研究的兩級(jí)大功率人字齒混合行星傳動(dòng)系統(tǒng),是艦船后傳動(dòng)裝置的重要組成部分。整個(gè)系統(tǒng)由人字齒多星輪定軸星形輪系和行星輪系組合而成,是艦船機(jī)械設(shè)備中的主要噪聲源,對(duì)艦艇的攻擊和隱蔽能力有很大的影響。由于現(xiàn)有艦船的傳動(dòng)系統(tǒng)十分龐大,國(guó)內(nèi)尚不具備實(shí)驗(yàn)測(cè)試條件。所以,對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性的理論研究顯得十分必要。兩級(jí)串聯(lián)人字齒混合行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性比單級(jí)傳動(dòng)要復(fù)雜的多,產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲的因素更多,迄今為止,還未見(jiàn)有關(guān)于兩級(jí)串聯(lián)混合行星傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方面的研究。研究?jī)杉?jí)串聯(lián)混合傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,首先要解決建模難的問(wèn)題,與單級(jí)行星傳動(dòng)系統(tǒng)建模不同的是,兩級(jí)串聯(lián)混合行星傳動(dòng)系統(tǒng)由于各級(jí)間行星架的轉(zhuǎn)速不同,需要考慮第二級(jí)行星輪系中行星輪位置相角的時(shí)變特性。本文綜合考慮了行星輪位置相角時(shí)變性、齒輪時(shí)變嚙合剛度、嚙合綜合誤差、系統(tǒng)阻尼和輪齒脫離等非線性因素,在定坐標(biāo)系下建立了系統(tǒng)各子結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,并將求得的各級(jí)齒輪副...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:155 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 行星齒輪動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.1 動(dòng)力學(xué)模型
1.2.2 自由振動(dòng)研究
1.2.3 動(dòng)態(tài)響應(yīng)及振動(dòng)抑制
1.2.4 動(dòng)態(tài)響應(yīng)求解方法
1.2.5 實(shí)驗(yàn)研究
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 兩級(jí)串聯(lián)混合行星傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建立
2.1 引言
2.2 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程
2.2.1 計(jì)算模型
2.2.2 嚙合齒輪副彈性變形協(xié)調(diào)條件建模
2.2.3 兩級(jí)混合傳動(dòng)系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)力學(xué)模型的建立
2.2.4 兩級(jí)混合傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分方程
2.3 嚙合剛度及嚙合綜合誤差激勵(lì)
2.3.1 嚙合時(shí)變剛度激勵(lì)
2.3.2 嚙合綜合誤差激勵(lì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 兩級(jí)串聯(lián)混合行星系統(tǒng)固有振動(dòng)特性研究
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)特征值問(wèn)題描述
3.3 星輪與行星輪等間距布置時(shí)的模態(tài)分析
3.3.1 星形輪系振動(dòng)模態(tài)
3.3.2 行星輪系振動(dòng)模態(tài)
3.3.3 耦合振動(dòng)模態(tài)
3.3.4 星形輪系振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.3.5 行星輪系振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.3.6 耦合振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.4 星輪與行星輪非等間距布置時(shí)的模態(tài)分析
3.4.1 星形輪系振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.4.2 行星輪系振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.4.3 耦合振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)剛度參數(shù)敏感度及模態(tài)躍遷研究
4.1 引言
4.2 混合傳動(dòng)系統(tǒng)的模態(tài)應(yīng)變能與動(dòng)能
4.3 敏感度分析的模態(tài)方法
4.4 兩級(jí)混合系統(tǒng)嚙合剛度參數(shù)敏感度分析
4.4.1 行星輪系嚙合剛度參數(shù)敏感度研究
4.4.2 星形輪系嚙合剛度參數(shù)敏感度研究
4.5 兩級(jí)間扭轉(zhuǎn)剛度參數(shù)敏感度分析
4.6 兩級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)躍遷研究
4.6.1 模態(tài)躍遷模型
4.6.2 躍遷準(zhǔn)則研究
4.6.3 躍遷準(zhǔn)則驗(yàn)證
4.7 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程求解方法研究
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)微分方程的無(wú)量綱化
5.2.1 第一級(jí)星形輪系無(wú)量綱微分方程
5.2.2 第二級(jí)行星輪系無(wú)量綱微分方程
5.3 引入弧長(zhǎng)延拓方法的增量諧波平衡法研究
5.3.1 增量諧波平衡法
5.3.2 弧長(zhǎng)延拓方法的引入
5.3.3 改進(jìn)后方法的應(yīng)用
5.4 多尺度攝動(dòng)分析方法的應(yīng)用研究
5.4.1 主諧波共振頻響方程
5.4.2 亞諧波共振頻響方程
5.4.3 超諧波共振頻響方程
5.4.4 頻響特性分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 兩級(jí)串聯(lián)混合行星傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究
6.1 引言
6.2 數(shù)值求解方法原理
6.3 系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)特性分析
6.3.1 非線性響應(yīng)特性分析
6.3.2 參數(shù)變化對(duì)幅頻特性的影響
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2K-H行星傳動(dòng)的修正扭轉(zhuǎn)模型建立與固有特性分析[J]. 宋軼民,許偉東,張策,王世宇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(05)
[2]兩級(jí)星型齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)均載特性分析[J]. 鮑和云,朱如鵬. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2005(06)
[3]行星傳動(dòng)系統(tǒng)的固有特性及模態(tài)躍遷研究[J]. 王世宇,宋軼民,沈兆光,張策,楊通強(qiáng),許偉東. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2005(04)
[4]行星傳動(dòng)固有特性分析[J]. 王世宇,張策,宋軼民,楊通強(qiáng). 中國(guó)機(jī)械工程. 2005(16)
[5]行星齒輪嚙合剛度對(duì)其振動(dòng)特性的影響[J]. 王春光,常山,李應(yīng)生. 熱能動(dòng)力工程. 2005(04)
[6]斜齒行星齒輪系統(tǒng)自由振動(dòng)特性分析[J]. 楊通強(qiáng),宋軼民,張策,王世宇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2005(07)
[7]一種改進(jìn)的增量諧波平衡法及其在非線性振動(dòng)中的應(yīng)用[J]. 高陽(yáng),王三民,劉曉寧. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2005(06)
[8]行星齒輪傳動(dòng)固有頻率的統(tǒng)計(jì)特性分析[J]. 王世宇,張策,宋軼民,楊通強(qiáng). 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2005(06)
[9]基于增量諧波平衡法的齒輪系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)[J]. 楊紹普,申永軍,劉獻(xiàn)棟. 振動(dòng)與沖擊. 2005(03)
[10]用AOM研究強(qiáng)非線性齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題[J]. 張鎖懷,沈允文,董海軍,劉夢(mèng)軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2004(12)
博士論文
[1]復(fù)式行星排動(dòng)力特性及其止推墊圈磨損特性研究[D]. 楊富春.浙江大學(xué) 2009
[2]大型齒輪傳動(dòng)裝置動(dòng)力學(xué)及故障診斷技術(shù)研究[D]. 孔德文.吉林大學(xué) 2008
[3]兩級(jí)星型齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)分流特性及動(dòng)力學(xué)研究[D]. 鮑和云.南京航空航天大學(xué) 2006
[4]基于相位調(diào)諧的直齒行星齒輪傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王世宇.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3176110
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:155 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景及研究的目的和意義
1.2 行星齒輪動(dòng)力學(xué)研究現(xiàn)狀
1.2.1 動(dòng)力學(xué)模型
1.2.2 自由振動(dòng)研究
1.2.3 動(dòng)態(tài)響應(yīng)及振動(dòng)抑制
1.2.4 動(dòng)態(tài)響應(yīng)求解方法
1.2.5 實(shí)驗(yàn)研究
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 兩級(jí)串聯(lián)混合行星傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型建立
2.1 引言
2.2 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程
2.2.1 計(jì)算模型
2.2.2 嚙合齒輪副彈性變形協(xié)調(diào)條件建模
2.2.3 兩級(jí)混合傳動(dòng)系統(tǒng)子結(jié)構(gòu)力學(xué)模型的建立
2.2.4 兩級(jí)混合傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)微分方程
2.3 嚙合剛度及嚙合綜合誤差激勵(lì)
2.3.1 嚙合時(shí)變剛度激勵(lì)
2.3.2 嚙合綜合誤差激勵(lì)
2.4 本章小結(jié)
第3章 兩級(jí)串聯(lián)混合行星系統(tǒng)固有振動(dòng)特性研究
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)特征值問(wèn)題描述
3.3 星輪與行星輪等間距布置時(shí)的模態(tài)分析
3.3.1 星形輪系振動(dòng)模態(tài)
3.3.2 行星輪系振動(dòng)模態(tài)
3.3.3 耦合振動(dòng)模態(tài)
3.3.4 星形輪系振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.3.5 行星輪系振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.3.6 耦合振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.4 星輪與行星輪非等間距布置時(shí)的模態(tài)分析
3.4.1 星形輪系振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.4.2 行星輪系振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.4.3 耦合振動(dòng)模態(tài)特性分析
3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)剛度參數(shù)敏感度及模態(tài)躍遷研究
4.1 引言
4.2 混合傳動(dòng)系統(tǒng)的模態(tài)應(yīng)變能與動(dòng)能
4.3 敏感度分析的模態(tài)方法
4.4 兩級(jí)混合系統(tǒng)嚙合剛度參數(shù)敏感度分析
4.4.1 行星輪系嚙合剛度參數(shù)敏感度研究
4.4.2 星形輪系嚙合剛度參數(shù)敏感度研究
4.5 兩級(jí)間扭轉(zhuǎn)剛度參數(shù)敏感度分析
4.6 兩級(jí)傳動(dòng)系統(tǒng)模態(tài)躍遷研究
4.6.1 模態(tài)躍遷模型
4.6.2 躍遷準(zhǔn)則研究
4.6.3 躍遷準(zhǔn)則驗(yàn)證
4.7 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程求解方法研究
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)微分方程的無(wú)量綱化
5.2.1 第一級(jí)星形輪系無(wú)量綱微分方程
5.2.2 第二級(jí)行星輪系無(wú)量綱微分方程
5.3 引入弧長(zhǎng)延拓方法的增量諧波平衡法研究
5.3.1 增量諧波平衡法
5.3.2 弧長(zhǎng)延拓方法的引入
5.3.3 改進(jìn)后方法的應(yīng)用
5.4 多尺度攝動(dòng)分析方法的應(yīng)用研究
5.4.1 主諧波共振頻響方程
5.4.2 亞諧波共振頻響方程
5.4.3 超諧波共振頻響方程
5.4.4 頻響特性分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 兩級(jí)串聯(lián)混合行星傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性研究
6.1 引言
6.2 數(shù)值求解方法原理
6.3 系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)特性分析
6.3.1 非線性響應(yīng)特性分析
6.3.2 參數(shù)變化對(duì)幅頻特性的影響
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]2K-H行星傳動(dòng)的修正扭轉(zhuǎn)模型建立與固有特性分析[J]. 宋軼民,許偉東,張策,王世宇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2006(05)
[2]兩級(jí)星型齒輪傳動(dòng)動(dòng)態(tài)均載特性分析[J]. 鮑和云,朱如鵬. 航空動(dòng)力學(xué)報(bào). 2005(06)
[3]行星傳動(dòng)系統(tǒng)的固有特性及模態(tài)躍遷研究[J]. 王世宇,宋軼民,沈兆光,張策,楊通強(qiáng),許偉東. 振動(dòng)工程學(xué)報(bào). 2005(04)
[4]行星傳動(dòng)固有特性分析[J]. 王世宇,張策,宋軼民,楊通強(qiáng). 中國(guó)機(jī)械工程. 2005(16)
[5]行星齒輪嚙合剛度對(duì)其振動(dòng)特性的影響[J]. 王春光,常山,李應(yīng)生. 熱能動(dòng)力工程. 2005(04)
[6]斜齒行星齒輪系統(tǒng)自由振動(dòng)特性分析[J]. 楊通強(qiáng),宋軼民,張策,王世宇. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2005(07)
[7]一種改進(jìn)的增量諧波平衡法及其在非線性振動(dòng)中的應(yīng)用[J]. 高陽(yáng),王三民,劉曉寧. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2005(06)
[8]行星齒輪傳動(dòng)固有頻率的統(tǒng)計(jì)特性分析[J]. 王世宇,張策,宋軼民,楊通強(qiáng). 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2005(06)
[9]基于增量諧波平衡法的齒輪系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)[J]. 楊紹普,申永軍,劉獻(xiàn)棟. 振動(dòng)與沖擊. 2005(03)
[10]用AOM研究強(qiáng)非線性齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題[J]. 張鎖懷,沈允文,董海軍,劉夢(mèng)軍. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2004(12)
博士論文
[1]復(fù)式行星排動(dòng)力特性及其止推墊圈磨損特性研究[D]. 楊富春.浙江大學(xué) 2009
[2]大型齒輪傳動(dòng)裝置動(dòng)力學(xué)及故障診斷技術(shù)研究[D]. 孔德文.吉林大學(xué) 2008
[3]兩級(jí)星型齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)分流特性及動(dòng)力學(xué)研究[D]. 鮑和云.南京航空航天大學(xué) 2006
[4]基于相位調(diào)諧的直齒行星齒輪傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王世宇.天津大學(xué) 2005
本文編號(hào):3176110
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