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参数匹配对齿轮耦合转子系统振动特性的影响

作　者: 付小辉
导　师: 夏伯乾
学　校: 郑州大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 齿轮耦合转子系统 系统参数匹配 不平衡响应 DH型机组 动力学性能
分类号: TH132.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 31次
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内容摘要


本文研究了结构参数匹配对齿轮耦合转子-轴承系统不平衡响应的影响。全文共分四部分:第一部分回顾了齿轮耦合转子系统动力学的发展历史,并介绍了本文选题意义及主要工作。第二部分介绍了齿轮耦合转子-轴承系统动力学方程的建模,详细说明了应用力耦合模型和几何耦合模型建立齿轮耦合转子-轴承系统运动方程的具体过程与求解方法。第三部分研究了结构参数变化对齿轮耦合转子-轴承系统临界转速以及不平衡响应的影响,详细研究了齿轮质量,转动惯量,转轴的刚度等系统参数的不同匹配对系统振动特性的影响。揭示了齿轮耦合轴系的不平衡响应与系统转子间参数匹配的有关规律,为控制齿轮耦合轴系的不平衡响应提供了新的思路与方法。第四部分分析了某DH型机组转子系统的振动特性,发现减小整个系统振动的关键是控制和降低高速轴的振动。计算表明,通过合理匹配高速轴上的结构参数可使整个机组转子系统的动力学性能得到很大改善。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章 绪论  7-14
  1.1 引言  7
  1.2 齿轮耦合转子-轴承系统动力学的研究历史  7-11
  1.3 论文选题的背景  11-12
  1.4 本文所做的主要工作  12-14
第二章 齿轮-转子-轴承系统弯扭耦合振动的模型  14-28
  2.1 前言  14
  2.2 转子-轴承系统的固有振动方程  14-21
    2.2.1 转子的离散化  14-15
    2.2.2 质点的运动方程  15-17
    2.2.3 边界条件  17-18
    2.2.4 无量纲化  18-19
    2.2.5 转子-轴承系统固有弯曲振动方程  19
    2.2.6 转子-轴承系统的固有扭转振动方程  19-21
  2.3 齿轮-转子-轴承系统弯扭耦合振动方程  21-22
  2.4 齿轮-转子-轴承系统弯扭耦合振动模型  22-25
    2.4.1 力耦合模型  22-23
    2.4.2 几何耦合模型  23-24
    2.4.3 基于力耦合模型的齿轮轴系弯扭耦合振动方程  24
    2.4.4 基于几何耦合模型的齿轮轴系弯扭耦合振动方程  24-25
  2.5 系统自由振动问题的求解  25
  2.6 系统强迫振动响应求解  25-27
    2.6.1 单根转子系统的强迫振动响应求解  25-26
    2.6.2 齿轮耦合多根转子系统强迫振动响应分析  26-27
  2.7 小结  27-28
第三章 结构参数对齿轮耦合转子轴系振动特性的影响  28-38
  3.1 引言  28
  3.2 本文采用的耦合模型  28-29
  3.3 齿轮耦合对转子系统不平衡响应的影响  29-30
  3.4 齿轮质量变化对系统不平衡响应的影响  30-31
  3.5 齿轮转动惯量变化对不平衡响应的影响  31-33
  3.6 转子弯曲刚度变化对系统不平衡响应的影响  33-34
  3.7 转轴扭转刚度对系统响应的影响  34
  3.8 齿轮啮合位置对响应的影响  34-36
  3.9 系统参数匹配对系统不平衡响应的影响  36-37
  3.10 小结  37-38
第四章 DH型压缩机齿轮耦合转子系统动力特性分析  38-50
  4.1 引言  38
  4.2 AMRSD程序简介  38-39
  4.3 机组齿轮-转子-轴承系统的结构参数  39-41
  4.4 DH型机组系统的不平衡响应  41-44
  4.5 H轴参数变化对其不平衡响应的影响  44-45
    4.5.1 H轴齿轮质量对其不平衡响应的影响  44-45
    4.5.2 H轴齿轮转动惯量变化对其不平衡响应的影响  45
  4.6 质量盘对DH型机组系统不平衡响应的影响  45-48
  4.7 机组系统的空间尺寸  48
  4.8 小结  48-50
第五章 总结与展望  50-51
参考文献  51-55
攻读硕士学位期间发表的学术论文  55-56
致谢  56

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械零件及传动装置 > 机械传动机构 > 啮合传动 > 齿轮及齿轮传动
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