中国一流的离心机生产企业
专注生物医疗、实验室离心机

机械振动中船用齿轮箱的理论基础


  齿轮箱为船舶动力装置的重要组成部分。为降低工作转速范围内的振动水平,提供充分的阻尼是一种相当有效的途径。阻尼减振简单而实用的方法是在齿轮上安装阻尼环或附加黏弹性阻尼层,这是因为黏弹性阻尼对宽频带的随机振动可实现有效的控制。某船用减速齿轮箱低速级齿轮即采用附加黏弹性阻尼层的方法来实现减振降噪之目的,为了解该减速器的动力学性能,应用有限元分析方法,计算由振动、刚性支撑、柔性支撑三种情况下齿轮的固有振动特性。分析表明,采用柔性支撑更符合实际振动情况,计算结果可以作为齿轮传动系统优化设计的基础。


理论基础:

  振动是结构系统常见的问题之一,模态分析就是将线性定常系统振动微分方程组中的物理坐标变换为模态坐标,使方程组解耦,成为一组以模态坐标及模态参数描述的独立方程,以便求出系统的模态参数。

任意一个典型的振动系统,模态分析基本方程如下

5-1.png

 

  式中 M,C,K ——振动系统的质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵;

 

  x,点.png点点.png——振动系统的位移矢量、速度矢量和加速度矢量

  f(t)——结构的激振力向量。

  对于无咀尼系统,自由振动方程为

 

5-2.png

 

  对于任一阶固有频率(特征频率),必有相应的特征向量 (模态振型)与之对应,即

 

5-3.png

 

  这是个典型的特征值问题方程,可以求解个的值以及n个ψi的特征值。