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1、齒輪箱系統(tǒng)就是通過(guò)傳動(dòng)齒輪來(lái)傳遞功率的齒輪傳遞組件。一般是由齒輪、軸、軸承和箱體等組成。廣泛應(yīng)用于航空、航海、電力、運(yùn)輸?shù)雀鞣N工業(yè)設(shè)備中,其振動(dòng)噪聲問(wèn)題受到廣泛關(guān)注。隨著現(xiàn)代工程技術(shù)的不斷發(fā)展,齒輪箱系統(tǒng)傳遞功率不斷提高,輕薄的結(jié)構(gòu)和加快的轉(zhuǎn)速使得齒輪箱系統(tǒng)的高頻振動(dòng)噪聲問(wèn)題越來(lái)越突出,這不僅影響了設(shè)備的精度和安全,同時(shí)對(duì)環(huán)境也造成了巨大的噪聲問(wèn)題,嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)生活?;诖藢?duì)齒輪箱系統(tǒng)振動(dòng)噪聲問(wèn)題的研究具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意
2、義。本文從能量傳遞的角度出發(fā),建立了齒輪箱彈性耦合系統(tǒng)振動(dòng)分析模型,研究了齒輪箱振動(dòng)傳遞通道的能量平衡方程。應(yīng)用導(dǎo)納理論,分析了齒輪箱系統(tǒng)復(fù)雜耦合結(jié)構(gòu)能量傳遞特性?;谀芰坑邢拊ń⒘税S承在內(nèi)的齒輪箱整體結(jié)構(gòu)組集矩陣。最后對(duì)各種結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)能量傳遞特性的影響進(jìn)行了研究,為系統(tǒng)優(yōu)化提供了理論基礎(chǔ)。本文所使用的能量有限元法能夠克服傳統(tǒng)有限元法只適合低頻段的局限,同時(shí)又具有較統(tǒng)計(jì)能量法更加精確的分析精度,并可得到各子結(jié)構(gòu)內(nèi)部具體的能量分布
3、信息。
首先,本文研究了齒輪箱系統(tǒng)振動(dòng)噪聲產(chǎn)生機(jī)理,并分析了振動(dòng)的傳播路徑,建立了齒輪箱彈性耦合系統(tǒng)振動(dòng)分析模型。通過(guò)求解作為振動(dòng)傳遞通道的齒輪軸上的功率流和能量密度,推導(dǎo)了系統(tǒng)能量平衡方程,并分析討論了各種邊界條件下的功率流邊界條件。
其次,討論了應(yīng)用有限元法對(duì)能量平衡方程進(jìn)行求解的方法。將齒輪箱振動(dòng)傳遞通道離散為一維波導(dǎo)單元耦合結(jié)構(gòu),應(yīng)用Galerkin法推導(dǎo)了通道單元矩陣方程;而后分析并利用振動(dòng)通道單元間的能量
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