某型隔振系统弹性支撑高度调整的优化分析.pdf

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1、第39卷第3期盼海工程Vo1．39No．320]O年6川SHIP&OCEANEN(BNEERINGJun．2010某型隔振系统弹性支撑高度调整的优化分析田湘林，王基，郑建华，刘志强，肖诗勤(海军工程大学船舶与动力学院，武汉430033)摘要：考虑到隔振器的寿命与受力状况有一定关系，为了使隔振器的受力一致，对系统进行静力分析，得出一组解系，然后线性变换解系，达到优化目的。实例计算表明，优化后的隔振器受力能达到均匀，有效减少了受力对隔振器寿命的影响。关键词：隔振系统；校中要求；优化分析中图分类号：U664．1文献标志码：A文章编号：16717953(2010)03—007704

2、动力系统中的齿轮箱在工作运行过程中产生算。测量可用多个测力计进行，根据测量的数的振动和噪声成为舰船振动、噪声来源的主要部据可计算出齿轮箱的重量和重心位置，见图1。分l1]。降低齿轮箱的振动、噪声的一个有效方法是在齿轮箱的基座上安装隔振系统，但隔振系统使得齿轮箱的安装调整变得复杂。齿轮箱作为给主机传递动力的部件，必须保证在安装后达到校中的基本要求，否则会在运行过程中产生额外的振动和噪声，减少动力系统各部件的T作寿命。船厂安装齿轮箱的步骤首先是在基座上布置好隔振器，然后再安装齿轮箱，之后进行校中测量，如图1齿轮箱示意图(圆子L为隔振器)果不符要求就要对隔振系统进行调整。调整的过

3、在A。、A2、A3、A、B1、B、BB8个点放置程主要是对隔振器上的垫片进行加减，从而达到测力计，可求出重心G的坐标以及G的大小。要求的高度和角度。由于舰船动力系统的齿轮箱具体步骤如下。庞大而笨重，调整十分艰难。而且齿轮箱下的隔设A为坐标原点，且各放置测力计位置的坐振器一般数目较多(少则十几个，多则几十个)，调整起来非常麻烦，有时甚至达不到校中的要求，目标值为已知。由图】的对称关系可知各点的坐标前齿轮箱的弹性安装逐渐成为研究重点[3]。为为A1(0，d1)、A2(Z2，d2)、A3(Z2，d3)、A4(0，0)、Bl(z1，d】)、B2(】，d2)、B3(z1，d3)、B4

4、(zl，0)。设各此，考虑对隔振系统弹性支撑的高度调整进行优化分析。点测力计的读数分别为：N。、N、N、N捌、N：、N。、N，可求得重心重量和重心坐标：1齿轮箱安装前参数的测量G一，＼／A1+NA2+NA3+N+NB1+1．1齿轮箱重量和重心位置的测定Nf{2+NH3+NB(合力为0)确定齿轮箱的重量和重心位置的方法有两G×一(Na2+NA3)×2+(NB】+Nj2+种：①由齿轮箱的制造商提供；②由船厂测量计『＼，B3+NB4)×，1(对AA的合力矩为0)G×一(M3+NB3)×d3+(Nm+NB2)×收稿日期：20O9—06—03d2+(NAl+NB1)×dl修回日期：2

5、009—09—24资助项目：海军装备技术研究项目[2008—381。(对AB的合力矩为0)作者简介：田湘林(1983一)，男，硕十生。1．2隔振器静刚度的精确测量研究方向：舰船动力装置自动化与仿真技术。要计算各隔震器的被压缩长度必须先测得各隔E-mail：txll9830107@126．corn振器的静刚度。目前有实验的方法和有限元的方法77第3期船海工程第39卷进行求取。也有学者提出通过测量隔振器的硬度从度偏差在允许范围内。而求得隔振器的静刚度的方法l5]。测得各隔振器的隔振器由于制造误差，隔振器刚度不可能完静刚度值后，可以按照一定的方法进行布置。至此，全一样，刚度误差在

6、1O9／6以内就认为是合格产准备工作已经完成，下一步就是安装、调整。品，可以正常使用，但是刚度不同带来了安装、调整的难度。2理论计算2．2模型计算隔振器的安装调整是一项十分复杂的工作，如图3示，齿轮箱安装在隔振系统上，由于刚原因在于可调整的变量过多，某个变量的变化会度不等，每个隔振器的压缩量有所不同，从而导致引起其他变量的变化。为此，需要建立一个既能齿轮箱有一定的倾斜，并且每个隔振器上受到的说明问题又简单明了的模型。载荷是不相等的。2．1模型分析为了分析方便，取4个隔振器及齿轮箱进行建模。将隔振器简化为4个理想弹簧，这时齿轮箱底板简化为一受力的矩形薄板，并且考虑作用其上的重

7、力为集中载荷，校中要求就是齿轮箱的左右倾斜偏差角度以及高度误差在许可的范围内，见图2。图3隔振器刚度不等齿轮箱产生倾斜由于橡胶隔振器具有三向刚度，在垂直于纵向的方向上产生力来抵消重力的分量。建立坐标系，平行于N1方向为Y方向，垂直于N1方向为z方向，1．———．—．．．￡—．—那么在．37、方向上可以分别列出力的平衡方程。图2隔振系统简化受力图Y方向上受力平衡：k1l+是2o272+是3323+乜,324=Gcos0(1)简化过程中作如下假设：z方向上受力平衡：1)齿轮箱加在隔振系统上的载荷为集中载F】+F2+F3