[發(fā)明專利]箱體振動(dòng)能量預(yù)測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010466261.8
• 申請(qǐng)日: 2020-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111460722B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張定;陳志剛;胡耿;相涯;曹建鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)湖南動(dòng)力機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/17;G06F17/11;G06F17/16;G01M13/02;G01M13/021;G01M13/028;G06F111/10;G06F119/14
• 代理公司: 北京律智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 王輝;闞梓瑄

1.一種箱體振動(dòng)能量預(yù)測(cè)方法，用于預(yù)測(cè)多源激勵(lì)多路分流齒輪箱的箱體振動(dòng)能量，其特征在于，包括：

根據(jù)所述多源激勵(lì)多路分流齒輪箱的工作轉(zhuǎn)速，求解出所述多源激勵(lì)多路分流齒輪箱的傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)齒輪副的齒頻；

建立所述傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，并基于所述動(dòng)力學(xué)模型得到各個(gè)所述齒輪副的振動(dòng)位移和所述傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)軸承座的支反力；

結(jié)合各個(gè)所述齒輪副的齒頻和振動(dòng)位移，求解出各個(gè)所述齒輪副的振動(dòng)能指標(biāo)；

在所述多源激勵(lì)多路分流齒輪箱的箱體上選取多個(gè)測(cè)量點(diǎn)，并結(jié)合各個(gè)所述軸承座的支反力，求解出各個(gè)所述測(cè)量點(diǎn)的振動(dòng)能量；

訓(xùn)練出所述齒輪副的振動(dòng)能指標(biāo)和所述測(cè)量點(diǎn)的振動(dòng)能量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

將任一工況下的所述齒輪副的振動(dòng)能指標(biāo)帶入所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，以得到與所述任一工況對(duì)應(yīng)的所述測(cè)量點(diǎn)的振動(dòng)能量和振動(dòng)值；

其中，所述齒輪副的振動(dòng)能指標(biāo)滿足如下第三關(guān)系式：

式中，a為所述齒輪副的振動(dòng)能指標(biāo)；Y為所述齒輪副的振動(dòng)位移；f為所述齒輪副的齒頻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱體振動(dòng)能量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，基于所述動(dòng)力學(xué)模型得到各個(gè)所述齒輪副的振動(dòng)位移和所述傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)軸承座的支反力，包括：

根據(jù)所述動(dòng)力學(xué)模型建立所述傳動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)方程；

求解所述動(dòng)力學(xué)方程，以得到各個(gè)所述齒輪副的振動(dòng)位移和所述傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)軸承座的支反力。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的箱體振動(dòng)能量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述動(dòng)力學(xué)方程滿足如下第一關(guān)系式：

式中，M_t為質(zhì)量矩陣；C_t為阻尼矩陣；K_t為剛度矩陣；F_t(t)為激勵(lì)向量；q_t(t)為位移向量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的箱體振動(dòng)能量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，求解所述動(dòng)力學(xué)方程，以得到各個(gè)所述齒輪副的振動(dòng)位移和所述傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)軸承座的支反力，包括：

將所述動(dòng)力學(xué)方程由物理坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換為模態(tài)坐標(biāo)系，以得到所述傳動(dòng)系統(tǒng)的模態(tài)方程組；

從所述模態(tài)方程組中剔除剛體位移方程，以得到所述傳動(dòng)系統(tǒng)的無(wú)量綱方程；

求解所述無(wú)量綱方程，以得到各個(gè)所述齒輪副的振動(dòng)位移和所述傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)所述軸承座的支反力。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的箱體振動(dòng)能量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述無(wú)量綱方程滿足如下第二關(guān)系式：

式中，為無(wú)量綱阻尼矩陣；為無(wú)量綱剛度矩陣；為無(wú)量綱激勵(lì)向量；為無(wú)量綱位移向量。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的箱體振動(dòng)能量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，求解所述無(wú)量綱方程，以得到各個(gè)所述齒輪副的振動(dòng)位移和所述傳動(dòng)系統(tǒng)中各個(gè)所述軸承座的支反力，包括：

求解所述無(wú)量綱方程，以得到各個(gè)所述齒輪副的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)位移；

根據(jù)各個(gè)所述齒輪副的平均嚙合剛度，求解出各個(gè)所述齒輪副的靜態(tài)位移；

將各個(gè)所述齒輪副的動(dòng)力學(xué)響應(yīng)位移和靜態(tài)位移疊加，以得到各個(gè)所述齒輪副的振動(dòng)位移；

分解各個(gè)所述齒輪副上的軸向力和徑向力，以得到各個(gè)所述軸承座的支反力。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱體振動(dòng)能量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述測(cè)量點(diǎn)靠近各個(gè)軸承座孔設(shè)置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的箱體振動(dòng)能量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量為三個(gè)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的箱體振動(dòng)能量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，訓(xùn)練出所述齒輪副的振動(dòng)能指標(biāo)和所述測(cè)量點(diǎn)的振動(dòng)能量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，包括：

求解出多種工況下各個(gè)所述齒輪副的振動(dòng)能指標(biāo)數(shù)據(jù)、各個(gè)所述測(cè)量點(diǎn)的振動(dòng)能量數(shù)據(jù)；

以各個(gè)所述振動(dòng)能指標(biāo)數(shù)據(jù)為輸入，以各個(gè)所述振動(dòng)能量數(shù)據(jù)作為輸出，并基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法訓(xùn)練出所述齒輪副的振動(dòng)能指標(biāo)和所述測(cè)量點(diǎn)的振動(dòng)能量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。