图14
图15
由图 14 及 16 可知,安装扭振减振器后,在优化供油时刻及时性的同时,喷油泵驱动齿轮齿根弯曲应力由 349.39 MPa 降低为 292.88 MPa,安全系数由一般可靠度范围内的 1.35 上升到较高可靠度范围的 1.61。
图16
可见,安装扭振减振器后,齿轮副啮合环境得到有效优化,齿轮因为过高的弯曲疲劳应力所导致断齿故障发生的可能性得以显著降低。
结论本次研究针对某型20V国产船用柴油机常出现的正时齿轮断裂问题,建立正时传动齿轮弯扭耦合及柴油机多分支轴系集总参数化模型。
考虑各类型内部激励对柴油机轴系进行强迫振动响应预测,并从动载荷角度对传统齿根弯曲应力计算方法进行改进,探究断齿故障成因并进行分析优化,具体结论如下:
通过建立了柴油机正时齿轮轴系弯扭耦合动力系模型,基于时域算法对柴油机轴系进行振动特性分析,并与实际柴油机正时齿轮传动轴系固有特性及响应测试结果进行对比验证。
试验结果与理论分析相符合,并具有较高的可靠性。
并对柴油机轴系的振动特性进行了研究,发现飞轮端的转速波动只有油泵轴端的12.5%左右,且油泵轴处振动能量峰值是飞轮端响应能量峰值的5.2倍。