艦船用兩級封閉差動輪系動力學特性分析.pdf

1、現代海軍的發(fā)展對艦船的振動和噪聲提出更高的技術要求，這關系到艦船隱蔽性和宜居性。本文研究的兩級封閉差動輪系是船舶動力裝置的重要部分。系統由差動級行星齒輪、封閉級行星齒輪、組合齒圈和浮動齒圈組成，是艦船機械振動噪聲的主要來源。鑒于國內尚難以進行大型封閉差動輪系的實驗，理論研究有著重要意義。
　　本文基于集中參數法建立了兩級封閉差動輪系的線性時變動力學模型。模型由行星齒輪動力學模型和聯軸器動力學模型兩部分組成，其中聯軸器包括直齒聯軸器

2、、斜齒聯軸器和鼓形齒聯軸器。綜合考慮了時變接觸線長度、兩級間相位關系、行星齒輪嚙合相位關系等因素，依據齒輪嚙合變形協調關系建立了行星齒輪模型。將輪齒嚙合等效為嚙合彈簧，根據變形協調關系建立直齒聯軸器、斜齒聯軸器和鼓形齒聯軸器的模型。
　　由于其結構對稱性，行星輪系的固有頻率及振型有其獨特的規(guī)律。本文對兩級封閉差動輪系的固有特性進行模態(tài)分析，歸納出系統固有頻率的隨行星輪個數變化的特點，及三種振動模式，即系統行星輪振動模式、系統耦合扭

3、轉振動模式和系統耦合橫向振動模式。結合其振型特點，采用解析方法對系統振動模式的特性進行研究。
　　基于特征靈敏度方法和模態(tài)能量理論，給出了以模態(tài)能量分布為手段分析系統固有頻率對剛度參數和質量參數的靈敏度的方法，并分析了支撐剛度、嚙合剛度、構件質量和轉動慣量等系統參數對三種振動模式的影響規(guī)律。
　　建立斜齒輪副嚙合的時變接觸線長度計算模型，并利用該模型推導出行星齒輪的靜態(tài)傳遞誤差的解析表達式。采用Newmark-β法求解系統在