文档介绍：机械设计
第 28 卷第 2 期 Vol. 28 No. 2
2 0 1 1 年 2 月 JOURNAL OF MACHINE DESIGN Feb. 2011
基于特征灵敏度技术的船用齿轮箱抗振优化设计*
李永欣1 ,薛开1 ,戴光昊2 ,李秋红1
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1. 哈尔滨工程大学机电工程学院黑龙江哈尔滨 150001 2. 哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所黑龙江哈尔滨 150001
摘要: 舰船传动齿轮箱的设计要求一定的抗振性能和低噪声水平。在对船用齿轮箱模态分析的基础上,从运行环境
分析其抗振要求,采用特征灵敏度技术衡量各部件对振动特性的影响权重,然后对低阶固有频率影响程度较大的上盖进
行了多目标形貌优化和尺寸优化以获得其加强筋的分布方案,由此得到的结构修改方案显著地提高了齿轮箱的抗振性
能。归纳了船用齿轮箱抗振结论和优化设计方法,对同类齿轮箱的抗振设计具有参照意义。
关键词: 特征灵敏度; 抗振; 船用齿轮箱; 加强筋分布; 优化设计
中图分类号: TB533 + . 1 文献标识码: A 文章编号: 1001 - 2354( 2011) 02 - 0069 - 04
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船用齿轮箱能否正常工作直接影响传动系统的工术和梯度投影方法来进行结构优化 E Tanaka 对齿
作特性,继而影响到舰船的动力性能,是舰船的主要振轮系统和齿轮箱的振动节拍和声辐射进行了系统分
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动和噪声源之一。舰船用齿轮传动装置要求其传动系析陶泽光分别用有限元法和试验模态分析方法对
统尽量降低结构噪声,且往往要求齿轮箱采用抗共振齿轮箱进行了固有特性分析,其试验结果和有限元法
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设计校核齿轮、轴及箱体结构件的固有频率、啮合频计算结果基本吻合何韫如和杨成云则分别在齿
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率和激振频率这些频率不应重合或接近。因此在轮和齿轮箱的振动噪声产生机理和齿轮箱的结构优化
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齿轮箱体的设计后期,需要分析齿轮箱体的振动特性, 方面进行了探索; 常山 7 提出了准确识别舰船用齿轮
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并在必要时对其进行结构修改。箱体振动模态的意义并提出在齿轮箱设计阶段采用
关于齿轮箱振动特性及抗振方面的研究,国内外有限元法计算箱体的频率和振型有利于发现振动问
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学者均进行了一些卓有成效的研究。K Inoue 用板题并及时修改设计。
壳理论进行低噪音齿轮箱的设计分析,利用灵敏度技通过对某船用齿轮箱进行特征灵敏度分析来评价
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CISDI Engineering Co. Ltd. Chongqing 400013 China
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参考文献 Abstract Parts near the bottom plate of uncoiler’s external
support was found broken sometimes in actual production. To solve
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1 庄茁张帆岑松等. ABAQUS 非线性有限元分析与实 this p