【摘要】： 齒輪裝置具有體積小、重量輕、使用壽命長、承載能力高和傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn),被廣泛地應(yīng)用在國防和民用行業(yè)。隨著裝備制造技術(shù)的進(jìn)步,齒輪裝置正朝著大型化、高速化、輕量化、高精度和自動(dòng)化方向發(fā)展,對(duì)其引起的振動(dòng)噪聲也提出了更高的要求。因此,開展齒輪裝置振動(dòng)噪聲分析和動(dòng)力優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究,對(duì)解決齒輪裝置減振降噪問題具有重要理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。 論文課題來源于國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目和重慶市自然科學(xué)基金項(xiàng)目。綜合應(yīng)用動(dòng)力學(xué)、聲學(xué)和優(yōu)化設(shè)計(jì)理論以及有限元法、邊界元法數(shù)值仿真方法,對(duì)雙環(huán)減速器進(jìn)行非線性振動(dòng)噪聲分析及動(dòng)力優(yōu)化。本文的主要研究工作如下: ①利用ANSYS軟件的參數(shù)化語言(APDL),建立了雙環(huán)減速器的參數(shù)化有限元分析模型,采用分塊Lanczos法分別對(duì)減速器箱體和系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)分析,得到減速器的固有頻率及固有振型。 ②采用有限元法模擬了包括剛度激勵(lì)、誤差激勵(lì)和嚙合沖擊激勵(lì)在內(nèi)的齒輪系統(tǒng)內(nèi)部激勵(lì);將內(nèi)部激勵(lì)施加在齒輪嚙合線上,借助ANSYS軟件對(duì)雙環(huán)減速器進(jìn)行瞬態(tài)動(dòng)力響應(yīng)分析,得出減速器的振動(dòng)位移、速度、加速度及結(jié)構(gòu)噪聲,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。 ③以箱體結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計(jì)變量、箱體體積和靜強(qiáng)度為約束條件,構(gòu)建雙環(huán)減速器動(dòng)力優(yōu)化模型,對(duì)減速器箱體進(jìn)行多頻模態(tài)優(yōu)化,使其固有頻率有效地避開齒輪嚙合頻率;以箱體表面加速度均方根值最小為目標(biāo)函數(shù),采用一階優(yōu)化方法對(duì)進(jìn)行減速器動(dòng)力響應(yīng)優(yōu)化,得到一組最優(yōu)化設(shè)計(jì)變量。 ④以雙環(huán)減速器箱體表面節(jié)點(diǎn)的頻域響應(yīng)為輻射噪聲計(jì)算的邊界條件,建立箱體聲學(xué)邊界元分析模型,運(yùn)用SYSNOISE軟件中的直接邊界元法計(jì)算箱體表面聲壓,并求解減速器外場(chǎng)場(chǎng)點(diǎn)輻射噪聲。通過試驗(yàn)實(shí)測(cè)了減速器的A計(jì)權(quán)倍頻程輻射噪聲,并與仿真結(jié)果比較,兩者吻合良好。
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號(hào)】：TH132.46
【圖文】：

運(yùn)行程序，從而可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模。ANSYS 參數(shù)化設(shè)計(jì)語言成有限元常規(guī)分析操作或通過參數(shù)變量方式建立分析模型的腳本語輸入可根據(jù)指定的函數(shù)、變量及選出的分析標(biāo)準(zhǔn)決定。APDL 允許復(fù)，使用戶實(shí)際上對(duì)任何設(shè)計(jì)或分析屬性有控制權(quán)，例如尺寸、材料、置和網(wǎng)格密度。用戶可利用第 1 次分析時(shí)的 LOG 文件，對(duì)其進(jìn)行修成任意多次的分析，從而大大減少修改模型以及重新分析所需的時(shí)設(shè)計(jì)。環(huán)減速器的建模順序?yàn)椋菏紫冉⑾潴w的實(shí)體模型，之后在箱體基系統(tǒng)的模型，根據(jù)位置關(guān)系進(jìn)行裝配。雙環(huán)減速器的箱體由上箱體，上、下箱體間通過螺栓連接。為了便于箱體的建模和網(wǎng)格劃分，①假設(shè)上、下箱體剛性聯(lián)接，不考慮分合面及聯(lián)接螺栓接觸面的相對(duì)箱體作為一個(gè)整體進(jìn)行分析；②忽略箱體受載較小或影響甚微的局部、窺油孔、螺栓孔、油槽和某些較小凸臺(tái)。圖 2.2 給出了減速器箱體

圖 2.3 雙環(huán)減速器的實(shí)體模型Fig.2.3 The solid model of the double-ring reducer雙環(huán)減速器箱體模態(tài)分析 箱體模態(tài)計(jì)算模型用 solid45 單元，對(duì)圖 2.2 所示的雙環(huán)減速器箱體進(jìn)行網(wǎng)格的自動(dòng)劃分析的計(jì)算模型如圖 2.4 所示，共計(jì)節(jié)點(diǎn) 21091 個(gè)，單元 79575 個(gè)。的邊界條件為：只在下箱體機(jī)座的底面施加零位移約束，無需施加載

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 許勇軍;雙環(huán)減速器內(nèi)齒干涉檢測(cè)及運(yùn)動(dòng)仿真研究[D];昆明理工大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2716066