基于ANSYS的齿轮箱模态分析与试验研究

发布时间：2017-12-12 07:34

  本文关键词：基于ANSYS的齿轮箱模态分析与试验研究

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【摘要】：众所周知,齿轮箱是现代机械设备中不可缺少的动力传递部件。在工业和制造业占据着重要的地位,毫不夸张的讲“齿轮箱的设计水平和制造技术在一定的程度上可以反映出一个国家的综合实力和市场竞争力”,因此对齿轮箱的研究包括结构的优化与改进、状态实时监测以及故障的诊断与预防等有着极其重要的现实意义。本文运用有限元分析技术和模态分析技术相结合的方法来对齿轮箱进行分析研究,探究出影响模态参数的结构因素,同时采用模态识别技术求取齿轮箱结构的模态频率。针对单一齿轮结构分析时利用有限元分析技术,首先完成对齿轮模型的建立工作,可以通过三维软件辅助建模或者在ANSYS中直接创建,完成后实现对齿轮的弯曲应力分析、接触应力分析,探究了不同结构下齿轮的自由模态分析,探讨了前5阶的模态振型,找寻各阶的模态特征。对于静力分析实现了齿根处的强度校核,比较了传统法和有限元法的优劣性;对于模态分析则提出了齿轮模型自身结构的变化对其各阶模态频率的影响,找出影响结果的关键因素。针对齿轮箱的模态分析采用了试验模态的计算方法,通过力锤传感器、信号采集箱搭建了振动测试系统实验平台,采用锤击法对箱体进行分析研究,求取模态参数;基于此法受到一定的限制,具有一定的片面性,为此又采用连续采集法进行测试,用两种方法求取该齿轮箱模态参数,完成结果的比对分析;这都是基于正常齿轮状态下的箱体进行的研究,为了模拟实际过程中的齿轮箱故障,把正常齿轮换掉,用故障齿轮进行替代,采集各个测点的振动时域信号,实现对箱体的试验模态分析,同时在此基础之上引入EFDD或者FDD的方法进行模态参数的识别,求取完成后进行与正常状态下的参数进行比对,找出各自的特征与区别。最终完成对箱体模态结果的求取以及实现对基于模态分析的故障判别。
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH132.41

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 鲍志鹏;沈希忠;韩志威;;基于经验模态分解的齿轮箱故障特征提取[J];上海应用技术学院学报(自然科学版);2014年04期

2 孙野;殷凤龙;胡昊;焦志鑫;;基于有限元的变速箱箱体模态分析及测点优化选择[J];煤矿机械;2014年02期

3 樊立云;张培杰;;小波神经理论在风力机齿轮箱故障诊断系统中的应用[J];应用能源技术;2012年10期

4 徐立友;李金辉;;基于ANSYS的拖拉机HMCVT太阳轮轴模态分析[J];机械设计与制造;2012年10期

5 胡瑞帆;吴新跃;;高速旋转状态下齿轮轴系耦合的模态分析[J];机械研究与应用;2012年04期

6 楼江雷;唐进元;陈思雨;唐健杰;吴丽娟;;基于LMS工作模态测试的齿轮箱性能分析[J];机械传动;2012年03期

7 冯广斌;李顺德;孙华刚;薛强;;试验齿轮箱箱体振动模态分析[J];新技术新工艺;2010年06期

8 张学亮;程珩;赵远;;基于ANSYS技术的齿轮箱模态分析及优化[J];机械工程师;2010年06期

9 周培毅;张新燕;朱玲玲;;基于有限元的风力发电机组传动齿轮故障振动分析[J];可再生能源;2008年06期

10 张立勇;王长路;刘法根;;风力发电及风电齿轮箱概述[J];机械传动;2008年06期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 魏秀业;基于粒子群优化的齿轮箱智能故障诊断研究[D];中北大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前7条

1 王佳;基于模态分析与信息熵的齿轮箱故障诊断研究[D];中北大学;2013年

2 张永刚;基于工作模态的装运减速器模态参数的识别[D];太原理工大学;2012年

3 韩杰;基于传递率的工作模态参数识别方法的研究[D];太原理工大学;2012年

4 车利明;基于有限元法的风电机组齿轮箱结构模态分析[D];华北电力大学;2012年

5 张学亮;齿轮箱模态分析和结构优化方法研究[D];太原理工大学;2010年

6 张生;基于振动信号处理及模态分析的机械故障诊断技术研究[D];燕山大学;2009年

7 李呼斯勒;基于ANSYS的齿轮运动副有限元结构分析研究[D];内蒙古工业大学;2005年

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本文编号：1281703