随着科学技术水平的飞速发展,船舶重要推进设备大功率船用齿轮箱正朝着高转速、重负载、稳定性良好、低振低噪等方向发展,齿轮箱性能的要求与其市场需求也逐渐增大,对齿轮箱的动态分析设计能力有了更高要求。开展船用齿轮箱传动系统动力学特性分析研究,对减小由于传动系统不良振动引起的系统故障、延长齿轮箱使用寿命以及系统的噪声控制具有十分重要的意义。本课题依托于国家自然科学基金面上项目,以某大功率船用齿轮箱斜齿轮传动系统为研究对象,基于集中参数法对传动系统进行建模与数值分析求解。论文主要研究内容如下:(1)基于系统动力学与非线性振动理论,采用集中参数法,综合考虑齿轮箱传动系统时变啮合刚度、传动误差、啮合冲击等内部激励以及原动机的波动扭矩造成的外部激励的影响,建立齿轮箱传动系统倒车工况弯-扭-轴-摆耦合动力学模型,推导模型微分方程组。模型总共包括24个自由度,每个构件包括横向弯曲位移、轴向位移、扭转角位移和扭摆角位移4个自由度。(2)针对前文建立的动力学模型,采用Matlab软件内置Runge-Kutta数值算法对耦合模型非线性动力学微分方程组进行求解,对其进行数值仿真。基于数值解,绘制不同激励条件下时域响应与频域响应图,探讨外部激励、综合齿频误差和啮合齿轮副齿侧间隙等内部激励对系统振动响应的影响。(3)分析轮齿修形理论,建立齿廓修形模型,求解齿廓修形三要素,采用数值法探讨一次曲线函数、二次曲线函数及特定系数曲线函数修形条件下传动系统动力学特性。运用Romax-Design软件,建立分析模型,设置边界条件,分析修形前后单齿啮合载荷及静态传递误差变化规律。本文所得到的研究成果,可为大功率船用齿轮箱传动系统动力学研究提供理论指导,为工程设计提供理论依据,也为齿轮箱的减振降噪设计奠定一定的基础。