西安交通大學

碩士學位論文

題目：齒輪聯軸器耦合軸承—軸子系統動力學研究及應用

系  ：工程化與科學研究院

專業：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，對齒輪聯軸器轉子-軸承系統動力學進行了深入系統的研究。

首先從鼓形齒輪聯軸器內外齒齒面方程出發，對其接觸間隙、接觸位置等進行了三維數值分析，并與Heinz 計算的結果進行了比較；由嚙合特點對齒輪聯軸器力學模型進行簡化，據此模型對齒輪聯軸器進行了力學分析，推導了靜平衡方程，用數值的方法計算齒輪聯軸器的附加力、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，并在穩態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軸器連接的軸承-轉子系統進行了研究，把模化后的齒輪聯軸器的剛度與整個軸承-轉子系統相結合，利用集總質量法對轉子系統進行了離散化，建立了齒輪聯軸器彎扭耦合振動方程。

最后對齒輪聯軸器連接的剛支轉子系統進行了模態分析，揭示了齒輪聯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進行了分析與動力學計算，比較了考慮齒輪聯軸器與不考慮齒輪聯軸器兩種情況下對系統動態特性的影響，結果表明齒輪聯軸器在系統固有頻率計算和穩定性分析中不容忽視。

關鍵詞：軸承-轉子系統 耦合動力學

鼓形齒聯軸器 穩定性

論文類型：應用基礎

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