齿轮副动态激励对高速列车齿轮箱体振动特性研究

发布时间：2023-11-25 01:19

　　高速列车齿轮传动系统服役环境十分恶劣,而箱体是齿轮传动系统的关键部件,箱体在服役过程中容易出现裂纹故障,其主要原因是箱体承受了复杂的激振作用。箱体主要承受内部齿轮副动态激励和外部轮轨激振,目前,研究轮轨激振对箱体的振动特性较多,在此背景下,本文针对齿轮副动态激励对高速列车齿轮箱体振动特性进行研究。首先,阐述了国内外学者对齿轮传动系统的研究现状,基于齿轮传动系统动力学理论,对齿轮副动态激励机理进行了分析;建立了一般功用的直齿轮模型与高速列车采用的斜齿轮模型,并列出了其动力学方程;对齿轮传动系统中的齿轮箱体和齿轮常见失效原因进行了总结。其次,通过ANSYS与SIMPACK联合运用建立了带有柔性箱体的高速列车整车刚柔耦合多体动力学模型,通过非线性临界速度验证了整车模型的正确性;为分析齿轮副动态激励及齿轮副动态激励对箱体的高频激振,在上箱体和下箱体分别设置两个测点来监测箱体振动状态。然后,在300km/h时速工况下,对齿轮副动态特性进行了分析,得到了齿轮传动时的啮合刚度、角刚度、啮合齿数、啮合力,其齿轮副动态特性都具有时变特性;在200、250、300km/h时速工况下,分析了齿轮副动态激振对...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
主要符号说明
第一章 绪论
    1.1 本文研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本论文研究内容
第二章 齿轮副动态激励机理及动力学模型分析
    2.1 齿轮副动态激励研究
    2.2 齿轮传动模型与动力学方程的建立
        2.2.1 直齿轮纯扭转振动模型
        2.2.2 弯曲-扭转-轴向耦合斜齿轮模型
    2.3 齿轮传动系统常见失效形式分析
        2.3.1 箱体失效
        2.3.2 齿轮失效
    2.4 本章总结
第三章 高速列车及其齿轮传动系统动力学建模
    3.1 动车结构及基本参数
    3.2 高速列车齿轮传动系统系统模型建立
        3.2.1 齿轮传动建模
        3.2.2 柔性箱体建模
    3.3 高速列车模型建立
        3.3.1 整车动力学拓扑模型
        3.3.2 整车模型的建立
    3.4 整车模型检验
        3.4.1 轨道不平顺
        3.4.2 非线性临界速度计算
    3.5 本章总结
第四章 齿轮副动态激励及箱体时域振动分析
    4.1 齿轮副动态特性分析
    4.2 箱体时域振动分析
        4.2.1 工况一
        4.2.2 工况二
        4.2.3 工况三
    4.3 箱体时域振动统计分析
    4.4 本章总结
第五章 箱体频域振动及振动评估分析
    5.1 傅里叶频谱分析
    5.2 箱体振动加速度响应分析
        5.2.1 工况一
        5.2.2 工况二
        5.2.3 工况三
    5.3 基于振动烈度的齿轮箱振动评估
    5.4 齿轮箱振动评价探究
        5.4.1 核密度估计法
        5.4.2 基于核密度法的齿轮箱振动评估
    5.5 本章总结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
个人简历在读期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3866984