申请/专利权人：中国船舶集团有限公司第七〇三研究所;西北工业大学

申请日：2023-06-11

公开（公告）日：2024-01-30

公开（公告）号：CN117473805A

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F17/12;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.02.20#实质审查的生效;2024.01.30#公开

摘要：本发明属于动力学分析技术领域，具体涉及基础冲击环境下齿轮‑转子‑轴承系统瞬态接触动力学分析方法。本发明根据变形协调条件建立每个啮合位置的接触方程，构造以扭矩为变量的循环求解格式，分别得到时变啮合刚度和静态传递误差对齿轮副扭矩的映射矩阵；将基础上不同位置的频域实测冲击载荷谱转换为时域信号，将转换后的时域加速度激励信号施加于齿轮‑转子‑轴承系统，建立基础冲击环境下齿轮‑转子‑轴承系统瞬态接触动力学方程；通过迭代求解方法，得到基础冲击环境下齿轮副啮合动载荷和齿面动态接触应力等瞬态接触动力学响应。本发明可以有效用来评估基础冲击环境下齿轮‑转子‑轴承系统的轴系动强度和齿面接触动强度。

主权项：1.基础冲击环境下齿轮-转子-轴承系统瞬态接触动力学分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：输入齿轮-转子-轴承系统中所有节点位移初值列向量q0和速度初值列向量步骤2：设置积分步长Δt、参数α，β，计算积分常数； 步骤3：构建基础冲击环境下齿轮-转子-轴承系统瞬态接触动力学模型，获取t+Δt时刻的齿轮-转子-轴承系统的质量矩阵M、刚度矩阵K和阻尼矩阵C；计算加速度初值列向量基础冲击环境下齿轮-转子-轴承系统的瞬态接触动力学模型为： 其中，F0＝F+K[qt]e[qt]+Pt；K[qt]为齿轮-转子-轴承系统的瞬时刚度矩阵；e[qt]为齿轮-转子-轴承系统的瞬时综合啮合误差向量；F为齿轮-转子-轴承系统的输入输出静载荷向量；Pt为t时刻的基础冲击载荷向量；加速度初值列向量为； 步骤4：计算有效刚度矩阵Keqv；Keqv＝K+A1M+A2C步骤5：计算t+Δt时刻的有效载荷 步骤6：计算t+Δt时刻的位移qt+Δt： 步骤7：根据t+Δt时刻的位移和载荷插值更新该时刻的齿轮副瞬时啮合刚度和瞬时综合啮合误差，并返回步骤4，采用不动点迭代法迭代求解，直到t+Δt时刻的位移qt+Δt，有效刚度矩阵Keqv和有效载荷三者达到稳态；步骤8：计算t+Δt时刻的加速度和速度 步骤9：若积分时间达到设定时间或者满足连续两个周期的位移响应相对误差达到收敛条件，则求解结束输出副啮合动载荷列向量Fd、齿面瞬时三维接触应力矩阵Sd以及系统所有节点的振动位移矩阵qd；否则，令t＝t+Δt，返回步骤3。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国船舶集团有限公司第七〇三研究所;西北工业大学 基础冲击环境下齿轮-转子-轴承系统瞬态接触动力学分析方法

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