行星齿轮是舰艇设备动力系统的主要部件,其可靠运行是舰艇正常工作的前提和保证。舰艇齿轮工作环境恶劣,长期处于高温高速重载的工作环境中,运转时容易出现振动,大量的振动会降低构件的性能,加剧构件磨损,降低寿命。传统减振方法主要采用阻尼环或阻尼碗,但是存在强度较差,恶劣工况下力学性能和减振能力容易退化的特点。金属橡胶是一种由金属丝经过一定工序制备而成,具有类似橡胶材料弹性的多孔金属阻尼材料,可以满足耐高低温、耐腐蚀,并有不易老化等固有特性。本文以行星齿轮系统为研究对象,利用金属橡胶的性能特点,设计金属橡胶复合行星齿轮,依次开展系统有限元分析、动力学模型建立和材料制备及振动试验。具体包含以下几个方面:设计了金属橡胶复合行星齿轮的结构,确定各个齿轮部件的参数,针对齿轮参数进行重合度和干涉检验。设计一套金属橡胶复合行星齿轮结构,以轮齿-金属橡胶-轮圈结构代替传统行星轮。进行金属橡胶复合行星齿轮的三维建模,通过虚拟装配保证三维模型的准确性和各部件的相互不干涉。针对复合行星轮进行静力学分析并校核复合行星轮强度,确保结构设计的合理性。确定金属橡胶材料参数,为了保证有限元分析的准确性和效率进行网格划分,利用ANSYS软件进行传统行星齿轮和金属橡胶复合行星齿轮的模态和瞬态分析,得到两种行星齿轮的模态振型和齿廓间接触应力应变,为行星齿轮振动分析提供有效理论支撑。以齿轮接触间的时变啮合刚度、齿轮误差、齿轮外部转速、扭矩激励为主要参考变量,结合金属橡胶本构模型,利用集中参数法,轮齿、轮圈分别作为行星齿轮系统部件,建立6n+9自由度的金属橡胶复合行星齿轮系统的非线性动力学模型。同时结合傅里叶级数法,通过动力学模型求解得到各个部件的理论位移值,并且针对不同工况,利用遗传算法求解最佳金属橡胶的刚度和阻尼性能参数,针对以上结论分析金属橡胶减振特性,为后续行星齿轮振动试验提供理论基础。根据金属橡胶制备成型工艺制备了不同密度且一致性良好的金属橡胶阻尼元件,组装成行星齿轮实物,为后续振动测试实验奠定基础。开展了不同输入转速,不同负载扭矩,不同金属橡胶阻尼件密度,不同行星轮结构的振动试验,以行星架振动位移为表征依据的行星齿轮振动试验。试验发现金属橡胶材料有效抑制了行星齿轮系统的振动情况,且孔隙度更大的金属橡胶材料减振效果更好。