西安交通大學

碩士學位論文

題目：齒輪聯(lián)軸器耦合軸承—軸子系統(tǒng)動力學研究及應用

系  ：工程化與科學研究院

專業(yè)：機械學

碩士生：沈潤杰

指導教師：虞烈教授

摘要

結合工程實際課題，對齒輪聯(lián)軸器轉子-軸承系統(tǒng)動力學進行了深入系統(tǒng)的研究。

首先從鼓形齒輪聯(lián)軸器內外齒齒面方程出發(fā)，對其接觸間隙、接觸位置等進行了三維數(shù)值分析，并與Heinz 計算的結果進行了比較；由嚙合特點對齒輪聯(lián)軸器力學模型進行簡化，據(jù)此模型對齒輪聯(lián)軸器進行了力學分析，推導了靜平衡方程，用數(shù)值的方法計算齒輪聯(lián)軸器的附加力、附加力矩，本文還計算了摩擦力對齒輪附加力，附加力矩的影響，并在穩(wěn)態(tài)情況下對剛度進行線性化處理；為了驗證理論推導，對鼓形齒及直齒聯(lián)軸器附加力，附加力矩進行了試驗和測試，與理論計算較符合。

在此基礎上進一步對齒輪聯(lián)軸器連接的軸承-轉子系統(tǒng)進行了研究，把模化后的齒輪聯(lián)軸器的剛度與整個軸承-轉子系統(tǒng)相結合，利用集總質量法對轉子系統(tǒng)進行了離散化，建立了齒輪聯(lián)軸器彎扭耦合振動方程。

最后對齒輪聯(lián)軸器連接的剛支轉子系統(tǒng)進行了模態(tài)分析，揭示了齒輪聯(lián)軸器內外齒的相對位移是引起彎扭耦合的主要原因；并對某實際DH型透平壓縮機轉子系統(tǒng)進行了分析與動力學計算，比較了考慮齒輪聯(lián)軸器與不考慮齒輪聯(lián)軸器兩種情況下對系統(tǒng)動態(tài)特性的影響，結果表明齒輪聯(lián)軸器在系統(tǒng)固有頻率計算和穩(wěn)定性分析中不容忽視。

關鍵詞：軸承-轉子系統(tǒng) 耦合動力學

鼓形齒聯(lián)軸器 穩(wěn)定性

論文類型：應用基礎

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