[发明专利]一种耦合振荡状态下传动齿轮箱振动特性分析方法

摘要

一种耦合振荡状态下传动齿轮箱振动特性分析方法，包括如下步骤，用传统的数值计算方法合成时变刚度激励和传递误差激励，获得设定转速条件下具有周期特性的啮合齿轮副内部动态激励；基于柴油机齿轮系统特性‑轴系扭振‑调速系统耦合振动模型，获得传动齿轮系主动轮的瞬时转速，调整啮合齿轮副的瞬时啮合周期，得到修正后的齿轮内部动态激励；建立传动齿轮箱的三维有限元模型，对比模态计算结果与实验测试结果的偏差；将修正后的齿轮内部动态激励加载到传动齿轮箱三维有限元模型中齿轮副啮合接触线的位置，求解传动齿轮箱的振动特性。振动特性求解基于柴油机齿轮系统特性‑轴系扭振‑调速系统耦合振动模型结果更加精确。

主权项

1.一种耦合振荡状态下传动齿轮箱振动特性分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：根据传动齿轮箱中啮合齿轮副的基本参数，用传统的数值计算方法合成时变刚度激励和传递误差激励，然后将两种激励对应点相乘，获得设定转速条件下具有周期特性的啮合齿轮副内部动态激励；步骤二：构建柴油机齿轮系统特性‑轴系扭振‑调速系统耦合模型；所述柴油机齿轮系统特性‑轴系扭振‑调速系统耦合模型，包括PID控制器、比例型执行器、气缸激励加载模块、负载阻力矩加载模块、齿轮内部动态激励加载模块、柔性轴系扭振当量模型模块、瞬时转速采集模块和瞬时齿轮内部动态激励动态修正模块；所述柴油机齿轮系统特性‑轴系扭振‑调速系统耦合模型的信号处理流程为，采集飞轮惯量的瞬时转速信号，计算与目标转速的差值，输入至PID控制器；PID控制器输出控制指令使比例型执行器作动，调整瞬时喷油量；再由气缸激励加载模块计算出当前的瞬时气缸激励力矩，加载给柔性轴系扭振当量模型；步骤三：利用柴油机齿轮系统特性‑轴系扭振‑调速系统耦合模型，计算获得传动齿轮系主动轮的瞬时转速；然后在瞬时齿轮内部动态激励动态修正模块中，得到修正后的齿轮内部动态激励；步骤四：建立传动齿轮箱的三维有限元模型，对比模态计算结果与实验测试结果的偏差，若二者偏差较大，则调整有限元的边界条件，直至模态计算结果与实验测试结果偏差小于10％；步骤五：将修正后的齿轮内部动态激励加载到传动齿轮箱三维有限元模型中齿轮副啮合接触线的位置，求解传动齿轮箱的振动特性。