1、升降齒輪箱作為自升式海洋鉆井平臺提升裝置中的重要組成部分，其機械性能及動力學特性備受關注。由于海上工作條件十分惡劣，且鉆井平臺通常需數十臺升降齒輪箱同步作業(yè)，加之齒輪箱安裝于細長柔性的樁腿上，在多源激勵作用下，各級行星齒輪傳動件間存在復雜的耦合效應，易引發(fā)劇烈振動。因此，開展升降齒輪箱耦合振動分析及動態(tài)性能優(yōu)化，對提高齒輪箱綜合性能具有重要的理論意義和工程價值。
　　本文針對海洋平臺四級行星傳動升降齒輪箱，開展多級行星均載特性研究

2、、耦合系統(tǒng)振動響應分析、振動噪聲有限元仿真和耦合系統(tǒng)動態(tài)性能優(yōu)化。論文的主要研究工作如下：
　?、倮肦omax軟件計算軸承支承剛度和齒輪副嚙合剛度，建立了考慮時變嚙合剛度、傳動誤差和齒側間隙等因素的升降齒輪箱四級行星齒輪傳動系統(tǒng)動力學模型，采用龍格庫塔法求解動力學方程，得到齒輪副的振動位移和動態(tài)嚙合力，進而計算行星輪系的均載系數，研究了構件偏心誤差對四級行星輪系動態(tài)嚙合力和均載特性的影響。
　?、诮⒘税瑫r變嚙合剛度、傳

3、動誤差、嚙合阻尼、齒側間隙、摩擦力矩、結合部剛度和阻尼等因素的四級行星耦合系統(tǒng)集中參數模型，采用龍格庫塔法計算了考慮與不考慮齒側間隙和摩擦力矩兩種非線性因素時各構件的振動響應，并與實測結果進行對比，得出考慮非線性因素時計算結果更接近實測值。
　　③在ANSYS中建立了耦合四級行星輪系、軸承和箱體的升降齒輪箱有限元模型，分析了齒輪箱的固有振動模態(tài)；將計算所得修形前后齒輪副內部動態(tài)激勵施加于有限元模型中，利用模態(tài)疊加法求解輪齒修形前后

4、齒輪箱的振動響應，而后采用聲學邊界元法對齒輪箱進行輻射噪聲預估，振動噪聲仿真結果與實測結果規(guī)律一致，驗證了仿真的正確性。
　?、茉谏谍X輪箱耦合系統(tǒng)集中參數模型的基礎上，提出基于諧波平衡法的多級行星齒輪耦合系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化方法，以齒輪箱殼體尺寸參數和齒輪副基本參數為設計變量，建立了以振動加速度均方根值和總體質量最小為目標的混合離散優(yōu)化模型，基于分枝定界算法編寫程序求得最優(yōu)設計變量；與單獨將傳動系統(tǒng)或結構系統(tǒng)參數作為設計變量相比，耦合系