封闭差动轮系行星架隔振分析与振动特性研究

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封闭差动轮系在舰船减速器中广泛应用,为减小工作过程中系统内部产生的有害振动传递到箱体上,以提高舰船隐蔽性,本文进行了封闭差动轮系行星架隔振分析以及振动特征研究。首先建立了封闭差动轮系的动力学模型。推导了偏心误差与齿形误差沿啮合线方向的等效位移,计算了人字齿轮时变啮合刚度,计算了中心轮副啮合力与阻尼力。推导出封闭差动轮系的动力学微分方程,并消除了系统中的刚体位移。基于傅立叶方法求解了系统动力学方程,分析了行星架支承刚度对系统固有频率、箱体与行星架位移以及动载荷的影响。其次,基于有限元法进行了振动特性分析与验证。研究了封闭差动两级行星架支承刚度对系统固有频率与振型的影响,为如何避开共振提供了指导。研究了行星架支承刚度对箱体振动的影响,并与集中质量法计算结果对比。在集中质量法计算结果的基础上,进一步研究了行星架支承刚度与阻尼对系统隔振的影响。建立系统隔振模型并选择了合适的隔振指标,研究了差动级行星架支承刚度对隔振指标的影响。同时分析了箱体支承刚度、差动级行星轮支承刚度、封闭级行星架支承刚度对差动级行星架支承刚度的耦合影响。研究了封闭差动两级行星架支承刚度与阻尼匹配性。最后,进行了多层板隔振器设计及试验验证。针对差动级行星架设计了隔振器,对隔振器进行了受力分析,并简单研究隔振器的刚度与阻尼特性。设计了两组试验研究不同参数对隔振器刚度与阻尼的影响。
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