朱才朝，陆 波，徐向阳，王海霞

（重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆 400030）

大功率船用齿轮箱传动系统和结构系统耦合特性分析

朱才朝，陆 波，徐向阳，王海霞

（重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆 400030）

船用齿轮箱是船舶轮机系统的重要组成部分，其动态性能的好坏直接影响系统的性能，因而开展船用齿轮箱动态特性研究具有重要的意义。文章对某大型船用齿轮箱的固有特性进行分析，通过轴承支撑把传动子系统和结构子系统两者耦合起来，建立齿轮—转子—轴承—箱体耦合系统动力学模型。采用有限元软件中的Lanczos方法对齿轮箱系统固有特性进行了计算，得到固有频率及其振型，通过分析齿轮系统的激励频率，得出传动级离合器齿轮在工作过程中造成了较大的振动和噪音，与实际相符。

船用齿轮箱；耦合振动；固有特性；模态分析；有限元

1 引 言

大功率船用齿轮箱装置是船舶轮机系统的重要设备之一，其结构复杂，精度要求很高，且处于重载的运行条件下，综合技术指标远远高于其它船用齿轮箱。重载齿轮在传动过程中产生较大的振动、噪声和动载荷，有可能导致系统某些环节的失灵或损坏，甚至会导致齿轮系统本身的破坏和故障等。因此，开展船用大功率齿轮箱动态特性分析，控制齿轮箱系统的振动与噪声，实现船用齿轮系统的动态设计己成为重要的研究课题。

目前关于齿轮箱系统的研究主要集中在齿轮—转子系统动态特性以及齿轮箱体优化减重分析上，而通过轴承连接把齿轮—转子系统和箱体系统作为一个整体进行研究涉及较少[1-5]。……