【摘要】： 齒輪箱作為機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)中一種必不可少的連接和傳遞動(dòng)力的通用部件,其設(shè)計(jì)水平和制造技術(shù)在一定程度上反應(yīng)了國家的綜合國力和市場競爭力,而隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)其在傳遞功率大、體積小、重量輕、振動(dòng)小、噪聲低等方面提出了更高的要求。由于齒輪箱工作環(huán)境惡劣,工作時(shí)受到來自外部的激勵(lì)而產(chǎn)生振動(dòng);齒輪在嚙合過程中會(huì)產(chǎn)生沖擊,沖擊通過軸和軸承傳遞到齒輪箱體上而引起箱體振動(dòng)。箱體振動(dòng)極易導(dǎo)致齒輪的不對(duì)中,引起箱體的疲勞損傷破壞,降低齒輪箱的使用壽命。由此可見開展對(duì)齒輪箱動(dòng)態(tài)特性的研究已顯得至關(guān)重要。 目前,利用模態(tài)分析技術(shù)來預(yù)估機(jī)械結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)特性已成為有效途徑之一,將有限元模態(tài)分析與試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析相結(jié)合,利用試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析結(jié)果驗(yàn)證和修正有限元模型已成為一種趨勢,同時(shí)利用現(xiàn)代優(yōu)化技術(shù)對(duì)齒輪箱在重量、變形、應(yīng)力等方面的優(yōu)化分析也正在日益普遍。 本課題主要開展對(duì)齒輪箱的模態(tài)分析,以此來預(yù)估齒輪箱的動(dòng)態(tài)特性,在齒輪箱有限元模型正確的基礎(chǔ)上對(duì)其做結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析。本文首先介紹了結(jié)構(gòu)模態(tài)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,針對(duì)有限元分析理論和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析理論,以及各種試驗(yàn)?zāi)B(tài)參數(shù)辨識(shí)方法,在所建立齒輪箱有限元模型上做有限元模態(tài)分析,通過分析有限元模態(tài)振型對(duì)齒輪箱的影響,調(diào)整箱體局部剛度來減小箱體變形。采用單點(diǎn)激勵(lì)多點(diǎn)響應(yīng)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析法對(duì)齒輪箱做試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析,利用PolyMAX法辨識(shí)齒輪箱模態(tài)參數(shù)。在試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析基礎(chǔ)上,對(duì)比分析模態(tài)參數(shù),驗(yàn)證有限元模型的有效性。最后針對(duì)齒輪箱的變形作結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析,以靜力學(xué)分析結(jié)果中的最大等效應(yīng)力為約束變量,把齒輪箱最小變形量作為優(yōu)化目標(biāo),合理優(yōu)化箱體結(jié)構(gòu)。優(yōu)化結(jié)果表明,優(yōu)化后箱體最大變形量減小了15%,最大等效應(yīng)力降低了22.5%,提高箱體整體性能。優(yōu)化后齒輪箱模態(tài)固有頻率能夠避開嚙合頻率及其倍頻,不會(huì)因結(jié)構(gòu)改變而發(fā)生共振。
【圖文】：

工作流程圖

11圖 2-1 有限元法步驟ig.2-1 Finite Element Method Ste析步驟，目前各大型有限元計(jì)算過程均在計(jì)算機(jī)后處理礎(chǔ)上做齒輪箱模態(tài)分析和靜靜力學(xué)分析均是建立在彈性一部分，主要用來研究彈性是通過研究靜力平衡、幾何每點(diǎn)都須滿足平衡條件和連
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH132.41

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本文編號(hào)：2624466