基于遗传算法的船用斜齿轮传动模糊可靠优化的研究

针对传统的船用齿轮强度计算中所存在的缺陷和不足,以一对沿船体纵向布置的外啮合的渐开线标准斜齿圆柱齿轮传动为研究对象,以齿轮传动的体积和为最小目标函数,以小齿轮齿数、法面模数、螺旋角、齿宽系数为设计变量,通过应用模糊设计理论和可靠性设计理论,建立基于船体变形及齿间摩擦的斜齿轮传动的模糊可靠优化数学模型,然后利用遗传算法对其进行优化处理.由于本文考虑因素较周全,所用方法能够较全面地考虑各设计参数的随机性和模糊性,因而更能得出符合客观设计的优化解.     

基于Ansys人字齿弯曲强度分析计算方法

人字齿轮具有承载能力高、传动平稳等特点而被广泛应用于船舶重载齿轮箱中。如何准确计算人字齿轮的强度一直是困扰业界的难点之一。本文提出了一种基于有限元法,模拟齿面载荷分布的计算方法,该法通过事先确定齿轮的啮合位置,接触线和啮合节点的坐标,计算齿面啮合节点的柔度系数,将齿轮的动态啮合接触过程转换为多次线性规划问题的求解。此法不仅节省了计算时间,且对于处理大尺寸具有对称性的人字齿轮尤显优势。     

船舶艉轴艉管镗孔装置的改进设计

船舶艉轴艉管镗孔装置是造船厂的专用工具。其中两对齿轮的齿数不等，造成两对齿轮中心距不等，发生传动不平稳、振动大，镗孔加工精度受影响。作者把此两对传动齿轮改为变位直齿圆柱齿轮。从而解决了母型装置的技术缺陷，取得良好的效果，图4。     

船用大功率两级人字齿行星传动系统的振动特性研究

单级行星传动的动态特性已有很多学者研究,但特大型机械装置(如舰船)中应用的两级人字齿行星传动的动态特性研究还未见报导。为此文章在两级人字齿行星齿轮系统的弯扭耦合动力学方程的基础上,对此行星齿轮系统进行了自由振动的动态特性分析,揭示出两级人字齿行星传动的三种振动模式:星形轮系振动模式、行星轮系振动模式和耦合振动模式,并对三种振动模式进行了特征值问题和模态问题的研究,得到了系统固有频率和振型之间的相互关系,为进一步的动态特性分析奠定了理论基础。     

升降式推进器齿轮齿条型升降机构机理分析

文章针对目前市场上升降式推进器升降机构在传动效率、空间占用上的不足,提出一种齿轮齿条型升降机构。该型升降机构齿轮齿条传动副可通过电机直接驱动,具有传动效率高的特点。通过少齿数与变位设计,可减小传动机构整体结构尺寸。通过增加双齿传动与带轮传动,既能增加综合重合度提高传动稳定性,又能实现误差补偿减少磨损、提高使用寿命。通过Adams软件对齿轮齿条传动副进行运动学仿真,分析双齿与齿条啮合过程,验证文章对齿轮齿条传动副机理分析的正确性,同时也验证该型升降机构在实际应用的可行性。     

二级斜齿圆柱齿轮转子系统的振动特性分析

文章针对二级斜齿圆柱齿轮减速传动,建立了一个包含时变啮合刚度、齿轮侧隙、齿轮偏心、轴承刚度、轴弯扭刚度和动态传递误差的42个自由度斜齿轮转子耦合传动系统,利用Runge-Kutta法对系统方程进行了求解,分析了输入转速、输入转矩和齿轮螺旋角变化对系统动态特性的影响。研究结果表明:由于存在陀螺效应,齿轮转子系统的高频模态频率随转速变化较大,螺旋角增大会导致模态频率减小,高速传动中轮齿啮合力较大,而且在高速传动中或者较小外载荷作用时齿轮转子更易出现脱齿和背冲现象。     

大型单级船闸人字门启闭机开式齿轮自动润滑系统设计*

针对某大型单级船闸人字门启闭机开式齿轮传统人工润滑效率低、消耗大等问题,对船闸的人字门启闭机运行特点、润滑方式、润滑成膜效果等进行系统分析,结合自动润滑方式比选研究结果,设计出一种开式齿轮外置油轮式自动润滑系统。实际应用结果表明,开式齿轮自动润滑系统能可靠实现人字门启闭机开式齿轮自动润滑和精准定量供油,从而改善人字门启闭机开齿润滑效果,提高设备使用寿命。     

斜齿轮对角修形设计研究

对角修形是一种采用在斜齿轮上三维修形技术,对角修形较常规修形相比,齿面没有修整的部分小很多,保留齿面更大的有效承载面积,可明显降低齿面接触应力,减小传动误差。本文针对斜齿轮对角修形的基本原理,首次提出了斜齿轮对角修形设计要点,并对船舶典型齿轮箱中的一对斜齿轮进行对角修形设计及计算分析,本研究对修形齿轮的设计具有一定的指导作用。     

舰船用两级行星传动系统的固有频率啮合刚度敏感度分析

国内外的学者只对单级行星齿轮传动系统的固有频率参数敏感度进行了研究,而两级人字齿行星传动系统的固有频率参数敏感度研究还未见报导。文中针对大型舰船机械装置中常用的两级人字齿行星齿轮系统,进行了固有频率的参数敏感度分析,主要研究了各啮合刚度的变化对系统固有频率的影响。首先,利用两级人字齿行星传动的振动模态特性,对敏感度的计算公式进行了简化,并建立了敏感度与模态应变能的关系,通过应变能的变化就可以确定各振动模态中固有频率的参数敏感度,从而为减小振动和结构优化设计提供重要的参考。     

舰船用两级行星传动系统的固有频率啮合刚度敏感度分析

国内外的学者只对单级行星齿轮传动系统的固有频率参数敏感度进行了研究,而两级人字齿行星传动系统的固有频率参数敏感度研究还未见报导.文中针对大型舰船机械装置中常用的两级人字齿行星齿轮系统,进行了固有频率的参数敏感度分析,主要研究了各啮合刚度的变化对系统固有频率的影响.首先,利用两级人字齿行星传动的振动模态特性,对敏感度的计算公式进行了简化,并建立了敏感度与模态应变能的关系,通过应变能的变化就可以确定各振动模态中固有频率的参数敏感度,从而为减小振动和结构优化设计提供重要的参考.     

在洋山港应用斜顶桩板桩承台结构的体会

通过对斜顶桩板桩承台结构在洋山港一期～三期工程的地质条件、结构设计和施工过程不同情况的对比分析,得到在不同边界条件下的斜顶桩板桩承台结构水平变位特点,提出斜顶桩板桩承台结构的设计和施工控制体会,进一步指导后续工程应用。     

大型船舶的传动齿轮齿面磨损及摩擦特性研究

齿轮传动具有空间利用率高、传动效率高、成本低等优点,被广泛应用于各类工业动力系统中,在大型船舶上,传动齿轮是连接船舶动力主机和从动装置的关键部件。齿轮工作过程中发生的故障以磨损失效和断裂为主,齿轮出现故障会导致严重的后果,因此,研究船舶传动齿轮的润滑及摩擦特性非常有必要。本文结合传统摩擦学理论,设计了齿轮啮合过程的磨损模型,并分析了齿轮润滑理论,最后基于Matlab软件进行了船舶传动齿轮的摩擦特性仿真分析。     

渐开线内啮合齿轮泵的流量特性及其参数分析*

流量特性是衡量齿轮泵性能的重要方面,当前关于齿轮泵流量特性的研究主要集中于排量和流量品质等方面。论文建立了渐开线内啮合齿轮泵流量特性分析的基本数学模型,以时间为基本变量,得到其瞬时流量、排量、流量脉动及困油容积变化量的精确计算公式。并结合NACHI公司的某IPH型渐开线内啮合泵进行实例分析,探讨模数、传动比、高度变位和角度变位等齿轮参数的变化对其流量特性的影响。仿真分析结果认为齿轮模数或传动比越大,齿轮泵的困油越严重;而采用较小的高度变位系数,或采用适当角度变位设计,可减小齿轮泵的困油特性。     

船用斜齿轮圆锥滚子轴承的选用

船舶在波浪中航行时,船体会发生中拱及中垂弯曲变形．这会导致沿船的纵向布置的传动齿轮轴轴承支座中心距缩减,轴承运行负荷增加,使用寿命降低,尤其是轴系被固定在上甲板或船底时,这种影响会达到不容忽视的地步．文章对纵向布置斜齿圆柱齿轮轴轴承间距缩减产生的附加径向力进行了计算,对该附加径向力作用下的轴承受力情况进行分析,并提出船用斜齿轮圆锥滚子轴承选用公式．     

船用汽轮发电机组减速器的降噪

传统的平行轴减速器降噪可挖掘的潜力有限,为了能进一步降噪,必须改变齿轮传动的结构形式.因此,行星减速器的使用被提出.笔者经过对行星减速器的分析,成功设计了大功率高速行星齿轮减速器,明显地降低了齿轮传动的噪声水平.本文概略地介绍了行星减速器提出的背景,行星齿轮传动的设计要点——均载结构的设计分析方法.通过该减速器的实际降...     

襟翼舵的设计探讨

实船试验证明:襟翼舵能显著地改善船舶的操纵性。本文根据对实船和模型试验结果的分析,介绍了襟翼舵的流体动力特性、设计特点和主要参数的选择;通过对常用的齿轮传动方式的探讨,提出了一种新的拨叉式传动机构,进而讨论了齿轮式和拨叉式两种襟翼舵的受力分析和转舵力矩的计算方法。文中的图谱和数据可供设计时参考。     

齿轮传动系统动态特性研究与仿真

为设计出高效、高质量齿轮传动系统,通过采用集中质量法建立单对直齿渐开线圆柱齿轮动力学模型.利用三维CAD设计软件UG建立齿轮传动系统的实体模型并用大型动力学仿真软件ADAMS建立齿轮系统虚拟样机模型,对齿轮传动系统进行动态仿真,得到动态特性曲线,并对结果进行分析,深入研究齿轮传动系统动态特性.     

人字齿轮啮合静-动态振动特性分析

通过对人字齿轮副的静响应和动响应数学模型的理论分析,指出理论建模存在的问题。采用NX MasterFEM的响应分析模块,分析某船用齿轮箱的一对人字齿轮副啮合情况,计算静态接触和振动特性,提出减少齿轮系统振动损害的设想,为下一步的响应分析开展准备。     

考虑中心距变化的船用人字齿轮啮合动力学特性分析

人字齿轮在舰船传动系统中有着广泛的应用,本文为研究中心距变化对人字齿轮啮合动力学特性的影响,建立齿轮啮合的动力学模型,理论分析了中心距对齿轮啮合刚度以及啮合重合度的影响,利用ADAMS动力学分析软件对人字齿轮进行了啮合动力学特性分析。结果表明,在标准啮合的基础上增加啮合中心距,啮合重合度及啮合刚度都随之减小,啮合冲击随之增大,啮合频率的高次谐波分量幅值增加,增大了齿轮系统发生共振的风险,中心距相较于标准值有微小变化就会带来较大的啮合冲击激励。     

船舶大功率齿轮传动装置的技术发展现状与展望

通过对船用大功率齿轮传动装置的主要传动方式介绍和应用分析,表明船用齿轮传动装置技术正向着高承载、高可靠性、安静型、多种传动形式及高功率密度的方向发展。讨论了舰船传动装置减振安装装置的系统设计思想,并给出电力推进装置采用齿轮传动的选择方案。