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《浙江大学》 2011年
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船用齿轮箱的结构优化及抗冲击性能研究

林雪妹  
【摘要】:船用齿轮箱是各种船舶必备的减速机构和推进系统之一,其综合质量直接关系到船舶的整体性能。船用齿轮箱必须在满足长寿命和高可靠性的同时,尽可能减少重量、提高抗冲击性能等。本课题来源于浙江省科技厅重大专项项目《大功率船用齿轮箱关键技术的研究与应用》,以某型号大功率船用齿轮箱为研究对象,采用理论分析、数学模型计算和数值模拟计算等方法重点研究了齿轮箱在各工况下的强度、刚度以及振动特性,并对箱体进行结构优化,同时对齿轮进行修形优化,最后对结构优化后的齿轮箱进行了强度、刚度重分析及其抗冲击性能评估。 本文主要工作内容如下: 首先,建立齿轮箱实体模型,对齿轮箱箱体结构进行静力学分析,得出箱体在各工况下的应力及应变情况,同时,对箱体的强度和刚度进行评估;并基于Block Lanczos法,通过Nastran求解器对齿轮箱模型进行约束模态分析,得到齿轮箱的固有频率及其对应各阶振型之间的关系; 其次,对箱体和齿轮进行优化。其中对箱体进行结构优化,并对优化前后的静力分析结果进行了对比;应用MASTA软件对齿轮进行修形优化,并对修形前后的齿轮齿面接触应力、齿根弯曲综合应力、两轮啮合的传递误差、传递误差幅值、齿轮接触线载荷分布以及损伤率和安全系数分别进行了比较。 最后,对优化后的齿轮箱进行重新装配,应用三维动态设计分析方法(DDAM)对结构优化后的齿轮箱进行频域抗冲击数值实验,根据冲击能力合格判据,评估了优化后的齿轮箱的抗冲击性能。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U664

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 魏超;大型船用齿轮箱系统动态性能分析方法研究[D];浙江大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邵鹏礼,魏来生,贾爽;传动箱有限元强度计算与优化[J];车辆与动力技术;2002年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 伍敏;杨金福;黄国君;张占一;韩东江;刘玉晗;;单圆盘转子模态分析方法研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)上册[C];2011年
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10 周友明;孙勇军;;基于小波奇异值分解的颤振飞行试验数据处理方法研究[A];第十届全国空气弹性学术交流会会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 许兰贵;变壁厚大锥度薄壁铝罐成形关键技术的研究[D];华南理工大学;2010年
2 杨陈;低噪声轻量化单缸柴油机的虚拟设计技术研究[D];浙江大学;2009年
3 郭磊;车用动力总成结构振动噪声的虚拟预测与分析技术研究[D];浙江大学;2009年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 殷慧;机器人假肢功能设计与分析[D];山东科技大学;2010年
2 李友;数控机床床身系统动态特性分析[D];长春理工大学;2010年
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6 崔方方;烟田苗期地膜回收机的研制[D];山东农业大学;2010年
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8 丁豹;斜齿轮系统振动特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 匡霞;CA6120U22D1型客车车架的随机振动和疲劳分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 伍良生,陈卫福;弯扭耦合齿轮传动系统固有频率与振型计算的传递矩阵法[J];北京工业大学学报;1999年01期
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 余光伟;多平行轴齿轮—轴承—转子系统耦合振动的有限元分析[D];上海大学;1999年
2 左孔天;连续体结构拓扑优化理论与应用研究[D];华中科技大学;2004年
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 冯麟涵;舰用增压锅炉抗冲击特性研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
2 王振慧;西门子船用齿轮箱在中国市场的营销困境与策略研究[D];上海交通大学;2010年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 费钟秀;复杂转子耦合系统有限元建模及其动力特性研究[D];浙江大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 罗伟;摆动活齿减速器的动特性及实验研究[D];四川大学;2003年
2 刘文;工程机械动力换档行星变速器计算机辅助分析[D];重庆大学;2003年
3 王永忠;基于OpenGL的虚拟机床建模与仿真[D];西北工业大学;2004年
4 陈静;轿车驱动轴等速万向节结构强度的有限元分析[D];吉林大学;2005年
5 黄霞;高速重载齿轮传动动载系数分析[D];重庆大学;2005年
6 郭君;加筋双层筒形结构冲击环境特性研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 陆波;基于热弹耦合大功率船用齿轮箱动态特性研究[D];重庆大学;2009年
2 王海霞;小倾角船用齿轮箱接触分析及动态特性研究[D];重庆大学;2010年
3 魏超;大型船用齿轮箱系统动态性能分析方法研究[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王振慧;西门子船用齿轮箱在中国市场的营销困境与策略研究[D];上海交通大学;2010年
2 钟声;船用齿轮箱辐射噪声预估及声—结构灵敏度分析[D];重庆大学;2013年
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5 郑良辉;船用齿轮箱测试试验台加载器优化设计[D];武汉理工大学;2003年
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7 杨朝良;特大减速比船用齿轮箱研发[D];浙江大学;2013年
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9 崔景涛;项目风险管理信息系统的研究与开发[D];南京理工大学;2008年
10 刘立斌;小倾角船用齿轮箱相交轴传动啮合特性分析[D];重庆大学;2013年
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