大功率船用齿轮箱传动系统模糊可靠性优化

以某大功率船用齿轮箱传动系统为研究对象,在模糊理论与可靠性理论相结合的基础上,建立传动系统模糊可靠性优化模型.以各级齿轮副的齿数、模数、螺旋角、齿宽、传动比的分配为设计变量,综合考虑各设计参数和约束因素的随机性、边界模糊性,以整个传动系统体积最小为目标函数,进行模糊可靠性优化.结果表明,传动系统合理的设计参数,能显著减小体积,减轻重量,更符合工程实际.     

修形斜齿轮啮合线振动加速度数值分析和试验验证

本文建立斜齿轮弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型,在模型中考虑齿廓修形和齿向修形,利用数值分析确定斜齿轮啮合线方向的振动加速度。并且,对斜齿轮进行修形加工,建立斜齿轮功率封闭振动测试试验台,利用光栅传感器测试斜齿轮啮合线方向的振动加速度值。结果表明,本文建立的弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型预测的斜齿轮啮合线振动加速度和试验测试的结果趋势一致;修形后,试验斜齿轮的振动加速度均方根值较未修形斜齿轮降低了55.3%。通过齿廓和齿向修形,斜齿轮传动的振动幅度大幅降低。     

修形斜齿轮啮合线振动加速度数值分析和试验验证

本文建立斜齿轮弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型，在模型中考虑齿廓修形和齿向修形，利用数值分析确定斜齿轮啮合线方向的振动加速度。并且，对斜齿轮进行修形加工，建立斜齿轮功率封闭振动测试试验台，利用光栅传感器测试斜齿轮啮合线方向的振动加速度值。结果表明，本文建立的弯曲-扭转-轴向耦合振动分析模型预测的斜齿轮啮合线振动加速度和试验测试的结果趋势一致；修形后，试验斜齿轮的振动加速度均方根值较未修形斜齿轮降低了55.3%。通过齿廓和齿向修形，斜齿轮传动的振动幅度大幅降低。     

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。     

考虑热变形的斜齿轮三维修形研究

建立斜齿轮齿面温度场有限元模型,分析齿面温度分布及热变形量。对实际的修形齿面进行承载接触分析,并利用遗传算法优化修形参数,然后考虑有限元计算的热变形量,确定新的修形方案。最后,通过齿轮性能试验验证修形效果良好。结果表明,修形方案很大程度上降低齿轮传动过程中产生的振动和噪音,修形后齿轮传动误差幅值降低了47.08%,而啮合线方向加速度幅值降低了70.35%。基于齿轮热弹变形的修形方法对提高齿轮系统的稳定性具有重要意义。     

计入船体变形及齿间摩擦的齿面接触疲劳强度

船舶在波浪中航行时,船体总弯曲变形会使沿船体纵向布置的齿轮机构的轴承支座中心距产生缩减.在一定条件下,这种中心距缩减会导致互相啮合的两齿轮间产生附加径向压力.本文导出了计入这种附加径向压力、齿间摩擦及轴承间隙综合影响的船用齿轮齿面接触疲劳强度优化计算公式.利用此公式计算齿面接触疲劳强度可使船用齿轮的设计更合理,更安全.     

齿轮传动的模糊可靠性设计研究

根据模糊可靠性设计的基本理论,研究了在齿轮传动设计中当应力为随机变量、强度为模糊变量且隶属函数与概率密度函数都是连续函数时,在隶属函数为不同形式的条件下模糊可靠度的数学模型,并给出了计算实例.计算结果表明用模糊可靠性设计理论计算的模糊可靠度要较常规可靠度更接近实际情况.     

船用齿轮齿面接触疲劳强度的研究

船舶在波浪中航行时,船体总弯曲变形会使沿船体纵向布置齿轮机构的轴承支座中心距产生缩减.在一定条件下,这种中心距缩减会导致互相啮合的两齿轮间产生附加径向压力.文章导出了计入这种附加径向压力和轴承间隙综合影响的船用齿轮齿面接触疲劳强度优化计算公式,以此公式计算齿面接触疲劳强度可使船用齿轮的设计更合理,更安全.     

齿轮齿面温度场计算

齿轮齿面温度场的大小对齿轮传动的性能与失效以及齿轮润滑系统的设计等有着重要的影响。齿轮温度的热平衡状态和齿轮本体温度以及齿面瞬时温度的变化极为复杂。本文综合考虑齿轮转速,润滑油热传导率、密度、比热、运动粘度以及间隙冷却过程中的标准化总冷却量等影响,给出了齿轮齿面温度场计算方法。本次研究成果对理论、设计具有一定的指导意义。     

舰用大功率二级斜齿轮传动的振动分析

采用计算机模拟方法对舰用大功率二级斜齿轮传动的振动进行分析研究.在研究单级斜齿轮传动振动中,建立了齿面坐标系,引入了局部啮合刚度的概念,给出了在齿轮啮合过程中单齿啮合刚度和总啮合刚度的一般计算公式.对加工、安装误差引起的激振力,则采用刚度加权法进行处理.在单级斜齿轮传动振动模型的基础上,建立了两级十二自由度的斜齿轮传动振动模型.在模型中进行了线性化处理,用RungeKutta法进行方程的求解,并比较了计算结果与实验结果.     

三峡消防艇动力装置设计

介绍了三峡消防艇动力装置的设计概况,通过列表对比的方法阐述了“主机飞轮端＋OMEGA无级调速齿轮箱＋定距桨,自由端＋对外消防泵”、“主机飞轮端＋标准齿轮箱＋定距桨,单独设2台消防泵发动机”及“主机飞轮端＋齿轮箱＋调距桨,自由端＋对外消防泵”三种方案各自的优势和劣势。着重介绍了最终选择的动力装置的性能、OMEGA齿轮箱的结构原理以及消防船专用的电子遥控系统——EC200FIFI的模式设置,并阐述了它们在消防船上应用的优越性。     

基于模拟直齿轮啮合模型的齿根强度分析

齿轮啮合是一个比较复杂的过程,由于渐开线齿廓的固有特性使得齿轮在啮合过程中会产生许多非线性的影响,这些非线性影响对于齿轮啮合特性的分析和优化有着举足轻重的意义。文章首先基于先进的有限元理论,提出一种能够准确计算齿轮啮合刚度,并可模拟齿轮啮合动态过程的有限元模型。其次将应用此模型考虑摩擦的影响对直齿轮齿根应力进行分析,并对直齿轮轮齿的齿根应力在啮合过程中的变化趋势以及相应的摩擦影响进行讨论和总结。     

高速双体滑行艇设计试验研究

较系统地论证了我国首制高性能双体滑行艇的主尺度选择与线型设计,列出了槽道参数确定及设计与演变中应 因素。实艇考核证明,该艇的水动力快速性指标已超过国外同类产品,在风浪中航行的快速性,耐波性操纵性和作为武器平台的稳定性及超载性能均优于尺度相当的常规快艇。     

带阻流板和水平翼的高速深V复合艇新构型研究

高性能复合艇通常比常规高性能艇具有更好的航行性能,本文以某高速深V型快艇为研究对象,采用阻流板和水平翼组合附体的方式对该深V复合艇进行CFD水动力性能数值模拟,对过渡状态及滑行状态下该复合快艇的阻力性能以及航行姿态进行评估,结合自由面兴波以及艇体表面压力分布情况,最终获得了一型深V复合艇构型设计方案,该复合艇运动姿态得到大幅改善,过渡状态下模型总阻力值较原型减少18.97%。     

滑行艇波浪中运动性能试验研究

为了探究自主开发的滑行艇耐波性能,在拖曳水池中进行该滑行艇模型不同航速下的静水阻力试验、不同航速下变波长顶浪规则波试验与对应不同海况的不规则波试验,试验过程中记录阻力值和纵向运动响应值。对试验结果处理分析后发现:在排水体积傅氏数Fr=3.713时,滑行艇在5倍于船长的波长附近具有强烈的运动响应,出现了抨击和出水现象;与传统深V滑行艇相比,短波中该滑行艇具有更小的运动响应,滑行艇阻力增值较深V滑行艇有所减小;垂荡响应与航速与波高具有较好的线性关系,纵摇响应航速与波高具有弱非线性。     

美国海岸警卫队小艇装备体系研究

小艇装备作为美国海岸警卫队的中坚力量发挥着重要作用。本文重点介绍美国海岸警卫队小艇装备的分类,分析标准艇和非标准艇的定义、技术特征和典型装备型号;围绕任务属性概述小艇装备的重要作用,归纳美国海岸警卫队小艇装备的特点。     

滑行艇升沉纵摇运动的二维数值预报

基于CFD软件对滑行艇二维简化模型在均匀来流中的运动响应进行数值分析。根据滑行艇的流体动力数值计算结果实时求解滑行艇的运动响应特性,对4种不同傅汝德数下滑行艇的纵摇与垂荡耦合运动特性进行研究,得到艇体升沉幅值、纵摇角随时间的变化特性,以及阻力、升力和力矩随傅汝德数的变化规律,并分析了艇体达到稳定状态所需时间和滑行过程中艇底动压力的变化特性。研究表明:傅汝德数1.5时达到稳定滑行状态的时间仅为80 s;除了在傅汝德数2.0时发生严重振荡,其余3种情况下滑行艇均能够趋于一种"动平衡"状态。     

浅谈港作拖船配置

介绍港作拖船的现状和发展趋势,分析比较国内外有关行业协会对港作拖船配置的计算方法,给出国外港口港作拖船配置的统计图表。为我国港作拖船配置设计提供参考。     

参观香港冬季国际游艇展览有感

2005年12月3日-4日香港举办了新一届冬季国际游艇展览会，这是2005年香港举办的第二个国际游艇展。香港一向实行自由贸易的市场运作机制，绝大部分的国际展览活动都交由民间的私人商业机构来举办。在游艇展览方面，香港政府引入两家私人机构同年举办国际游艇展览会，意在繁荣活跃香港的水上活动。早在2005年4月初，香港西部的黄金海岸游艇会就举办了香港第8届国际游艇展览会。才过去半年时间，12月份香港政府又在香港东部西贡的匡湖居游艇会办展，     

船用重载斜齿轮啮合过程接触有限元仿真分析

应用3-D建模软件UG和有限元分析软件ANSYS建立某大型船用减速器斜齿轮多齿啮合的三维有限元非线性接触分析模型。通过接触仿真分析轮齿的变形、综合应力、齿根弯曲应力和齿面接触应力等参数。仿真结果与赫兹理论计算结果相比,说明有限元接触法具有较高的计算精度以及处理复杂边界条件的特点,可为斜齿轮的设计提供可靠的分析手段。