功率分流行星齿轮传动系统动态及均载特性的研究论文

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1、分类号：TH117.2密级：公开ＵＤＣ：621.891编号：B2013-703-01博士学位论文功率分流行星齿轮传动系统动态及均载特性研究指导教师姓名：常山职称：研究员指导教师姓名：徐振忠职称：研究员学位申请人姓名：汤鱼申请学位级别：工学博士专业名称：轮机工程研究方向：船舶动力传动装置性能研究论文提交时间：2012年11月培养单位：哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所学位授予单位：中国舰船研究院ClassifiedIndex:TH117.2SecurityLevel:UnclassifiedUDC:624.891No.:B2013-703-01ADissertationfortheDegr

2、eeofM.EngStudyondynamicsandsharingloadcharacteristicsofsplitpowerplanetarygeartransmissionsystemSupervisor:ChangShanProfessionaltitle:ResearchProfessorSupervisor:XuZhenzhongProfessionaltitle:ResearchProfessorCandidate:TangYuApplicationfordegreeclass:doctor’sdegreeofengineeringSpeciality:Marin

3、eEngineeringResearchDirection:TransmissionSystemPerformanceResearchonMarinePowerDateofSubmission:November，2012Trainingunit:HarbinMarineBoiler&TurbineResearchInstituteDegreeawardunit:ChinaShipResearch&DevelopmentAcademy学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文所有研究工作，均在导师指导下由作者本人独立完成。引用的有关观点、方法、数据和文献已在论文中注明，并与参考文献对应

4、。除论文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经公开发表的研究成果。对本文研究作出任何贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式注明并表示感谢。学位论文作者签名：年月日学位论文版权使用授权声明中国舰船研究院和哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所有权保存本人呈交的学位论文复印件及电子版，有权向国家有关部门或机构送交论文复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国舰船研究院和哈尔滨船舶锅炉涡轮机研究所可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描手段保存或汇编本论文。本学位论文属于：公开内部秘密，在年解密后适用本授权书。（请在以上方框内打“

5、√”）学位论文作者签名：导师签名：年月日年月日中国舰船研究院博士学位论文摘要功率分流行星齿轮传动系统是船舶后传动装置的重要组成部分。整个传动系统由差动轮系和星型轮系组合而成，是船舶设备中的主要噪声源之一，研究该传动系统的功率分流及动态特性对降低船舶振动噪声、改善动态特性具有重要意义。本文建立了功率分流行星齿轮传动系统多自由度耦合非线性动力学模型。在系统动力学建模过程中充分考虑了各齿轮啮合副的时变啮合刚度、啮合误差以及阻尼等非线性因素，同时考虑了各支撑轴承的支撑刚度，利用集中质量参数法建立了行星传动系统的非线性动力学模型。文中研究了齿轮副啮合刚度和啮合误差激励的计算方法，并通过行星

6、传动系统的静态啮合刚度试验，对啮合刚度的计算方法进行试验验证；啮合综合误差通过啮合线增量的形式来描述。系统动力学模型的建立为后续研究工作的开展奠定了理论基础。本文在行星传动系统动力学模型的基础上，对功率分流行星传动系统的分流特性进行了研究。文中研究了系统静态均载系数和动态均载系数的计算方法，研究了制造误差和安装误差对传动系统各级之间的均载系数的影响，获得了各种误差在影响系统均载特性中的影响比重，为提高均载特性提供理论依据；最后研究了系统输入功率、输入转速、行星轮个数变化时对各级均载系数的影响。本文采用Runge-Kutta数值积分法对无量纲化后的动力学方程进行求解，应用时域历程响

7、应、相图、Poincare映射和分岔图等分析手段，对传动系统的非线性动力学响应进行了深入研究，得到了各种稳态响应相互间的转化规律，重点研究了啮合刚度、啮合误差及阻尼比等因素对动态特性的影响。本文在行星齿轮传动系统修形研究方面，首先对单对轮齿进行轮齿接触分析，在此基础上，以系统传动误差最小为目标函数对轮齿进行优化修形研究，文中应用齿轮修形试验进行试验验证。文中最后将上述修形理论应用于行星齿轮传动系统，分析修形对行星传动系统动态特性的影响，分析结果表明，修形后齿轮系统的传动误差波动得