齿轮传动双转子弯扭振动研究
现代工业的进步,使旋转机械向着高转速、大功率的方向发展,转子的振动问题变得越来越重要。齿轮传动是旋转机械中应用最广泛的传动机构,因此,必须对齿轮传动转子系统动力学特性进行深入研究。 本文利用有限元法,应用MATLAB软件,考虑弯扭5自由度,推导了轴单元、圆盘单元和轴承单元的运动微分方程,同时分析了单转子系统的整体质量、刚度、阻尼矩阵的形成法则,得到了单转子系统的5自由度的整体运动微分方程;通过对单转子系统齐次运动微分方程的分析和降阶,求得特征值和特征向量,并从中提取出相应的临界转速和振型;计算了单转子系统的弯振不平衡响应、扭振不平衡响应;根据力与力矩平衡,经简化分析,建立了齿轮副单元弯扭5自由度有限元模型,并给出了齿轮啮合刚度与啮合阻尼的计算公式,通过坐标变换,得到了广义坐标下齿轮副单元的运动微分方程;分析了两齿轮节点号相邻和不相邻时,不同的矩阵叠加法则;然后组合未耦合齿轮-转子的运动微分方程和齿轮副单元的运动微分方程,得到了耦合的齿轮-转子的运动微分方程;分别计算了未耦合和耦合的齿轮-转子系统的临界转速、振型、弯振不平衡响应和扭振不平衡响应;研究了齿轮啮合刚度、齿轮传动比和轴承刚度对齿轮-转子系统固有频率的影响。
齿轮传动;弯扭振动;临界转速;不平衡响应;有限元法;转子系统
浙江大学
硕士
工程热物理
盛德仁;李蔚
2012
中文
TH132.41
77
2012-12-27(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)