本文關(guān)鍵詞：變速器殼體振動(dòng)仿真分析與實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)研究

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【摘要】：齒輪傳動(dòng)裝置是動(dòng)力總成的重要組成部分,具有結(jié)構(gòu)緊湊,效率高,傳動(dòng)比穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于車輛、船舶、工程機(jī)械等領(lǐng)域。在傳動(dòng)過(guò)程中,由于齒輪嚙合時(shí)變剛度和軸承動(dòng)態(tài)載荷的變化,使得變速器殼體產(chǎn)生振動(dòng)。若激勵(lì)頻率與變速器殼體的某階固有頻率相同或接近時(shí),會(huì)使殼體產(chǎn)生共振,導(dǎo)致殼體某些部位產(chǎn)生很大的振動(dòng)幅值,進(jìn)而影響整車的NVH性能。隨著人們對(duì)乘車駕駛的舒適性要求越來(lái)越高,對(duì)變速器殼體動(dòng)態(tài)特性及振動(dòng)水平的準(zhǔn)確預(yù)估顯得尤為重要。本文以某款變速器為研究對(duì)象,基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論,利用LMS Virtual Lab軟件建立了變速器傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,獲得了變速器內(nèi)部激勵(lì)。然后對(duì)變速器殼體進(jìn)行模態(tài)分析,基于動(dòng)力學(xué)仿真及模態(tài)結(jié)果,研究了變速器殼體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)響應(yīng)情況,并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。論文主要的研究?jī)?nèi)容如下:首先,基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論,綜合考慮齒輪副時(shí)變嚙合剛度、齒側(cè)間隙、軸承剛度非線性、轉(zhuǎn)速連續(xù)變化的影響,建立了變速器傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,計(jì)算了齒輪動(dòng)態(tài)嚙合力和殼體各軸承座處的動(dòng)態(tài)支反力。然后,對(duì)變速器殼體柔性化處理,采用蘭索斯法對(duì)變速器殼體進(jìn)行模態(tài)分析,獲得了變速器殼體固有頻率及振型。在此基礎(chǔ)上,采用模態(tài)疊加法計(jì)算殼體結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),獲得了殼體表面的振動(dòng)信息。最后,為驗(yàn)證仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性,搭建變速器振動(dòng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比分析。結(jié)果表明:在扭矩一定時(shí),轉(zhuǎn)速升高變速器殼體表面振動(dòng)加速度幅值呈增大趨勢(shì),與實(shí)驗(yàn)臺(tái)架實(shí)測(cè)結(jié)果吻合良好,并且誤差在合理范圍以內(nèi)。仿真分析與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性,說(shuō)明所建模型能夠合理模擬變速器真實(shí)振動(dòng)狀態(tài),研究方法對(duì)變速器的開發(fā)設(shè)計(jì)及減振降噪具有重要指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：變速器 動(dòng)力學(xué)分析 模態(tài)分析 模態(tài)疊加法 動(dòng)態(tài)響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U463.212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景和意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外齒輪振動(dòng)噪聲研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 變速器NVH研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文研究?jī)?nèi)容15-17
• 第二章 汽車變速器振動(dòng)原理分析17-24
• 2.1 變速器內(nèi)部激勵(lì)17-19
• 2.1.1 剛度激勵(lì)17-18
• 2.1.2 誤差激勵(lì)18-19
• 2.1.3 嚙合沖擊激勵(lì)19
• 2.2 外部激勵(lì)19-20
• 2.3 變速器殼體振動(dòng)噪聲機(jī)理20-21
• 2.4 齒輪嚙合力方程21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-24
• 第三章 變速器多體動(dòng)力學(xué)建模與分析24-41
• 3.1 多體動(dòng)力學(xué)理論與軟件介紹24-26
• 3.1.1 多體動(dòng)力學(xué)理論24-25
• 3.1.2 LMS Virtual Lab軟件介紹25-26
• 3.2 變速器多體動(dòng)力學(xué)模型建立26-31
• 3.2.1 幾何模型導(dǎo)入和簡(jiǎn)化26-27
• 3.2.2 運(yùn)動(dòng)副、驅(qū)動(dòng)與負(fù)載定義27-28
• 3.2.3 齒輪嚙合力定義28-29
• 3.2.4 軸承建模29-31
• 3.3 變速器運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真31-33
• 3.4 動(dòng)力學(xué)分析33-40
• 3.4.1 二檔定轉(zhuǎn)速工況33-35
• 3.4.2 二檔升速工況35-37
• 3.4.3 二檔降速工況37-38
• 3.4.4 三檔升速工況38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 變速器殼體模態(tài)分析41-47
• 4.1 模態(tài)分析方法41-43
• 4.1.1 模態(tài)分析理論基礎(chǔ)41-42
• 4.1.2 NASTRAN模態(tài)求解方法42-43
• 4.2 變速器殼體有限元模型建立43-44
• 4.3 模態(tài)結(jié)果分析44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 第五章 變速器臺(tái)架實(shí)驗(yàn)與振動(dòng)響應(yīng)分析47-61
• 5.1 振動(dòng)響應(yīng)分析理論與方法47-48
• 5.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)架的建立48-50
• 5.3 振動(dòng)響應(yīng)結(jié)果分析與評(píng)價(jià)50-60
• 5.3.1 二檔升速工況51-54
• 5.3.2 二檔降速工況54-57
• 5.3.3 三檔升速工況57-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 全文總結(jié)61-62
• 6.2 不足與展望62-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果67-68
• 致謝68-69
• 附件69

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本文編號(hào)：799402