双环减速器非线性振动噪声分析及动力优化

发布时间：2020-06-16 12:49

【摘要】： 齿轮装置具有体积小、重量轻、使用寿命长、承载能力高和传动效率高等优点,被广泛地应用在国防和民用行业。随着装备制造技术的进步,齿轮装置正朝着大型化、高速化、轻量化、高精度和自动化方向发展,对其引起的振动噪声也提出了更高的要求。因此,开展齿轮装置振动噪声分析和动力优化设计的研究,对解决齿轮装置减振降噪问题具有重要理论意义和工程应用价值。 论文课题来源于国家科技支撑计划项目和重庆市自然科学基金项目。综合应用动力学、声学和优化设计理论以及有限元法、边界元法数值仿真方法,对双环减速器进行非线性振动噪声分析及动力优化。本文的主要研究工作如下: ①利用ANSYS软件的参数化语言(APDL),建立了双环减速器的参数化有限元分析模型,采用分块Lanczos法分别对减速器箱体和系统进行模态分析,得到减速器的固有频率及固有振型。 ②采用有限元法模拟了包括刚度激励、误差激励和啮合冲击激励在内的齿轮系统内部激励;将内部激励施加在齿轮啮合线上,借助ANSYS软件对双环减速器进行瞬态动力响应分析,得出减速器的振动位移、速度、加速度及结构噪声,并与试验结果进行对比分析。 ③以箱体结构参数为设计变量、箱体体积和静强度为约束条件,构建双环减速器动力优化模型,对减速器箱体进行多频模态优化,使其固有频率有效地避开齿轮啮合频率;以箱体表面加速度均方根值最小为目标函数,采用一阶优化方法对进行减速器动力响应优化,得到一组最优化设计变量。 ④以双环减速器箱体表面节点的频域响应为辐射噪声计算的边界条件,建立箱体声学边界元分析模型,运用SYSNOISE软件中的直接边界元法计算箱体表面声压,并求解减速器外场场点辐射噪声。通过试验实测了减速器的A计权倍频程辐射噪声,并与仿真结果比较,两者吻合良好。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TH132.46
【图文】：

运行程序，从而可以实现参数化建模。ANSYS 参数化设计语言成有限元常规分析操作或通过参数变量方式建立分析模型的脚本语输入可根据指定的函数、变量及选出的分析标准决定。APDL 允许复，使用户实际上对任何设计或分析属性有控制权，例如尺寸、材料、置和网格密度。用户可利用第 1 次分析时的 LOG 文件，对其进行修成任意多次的分析，从而大大减少修改模型以及重新分析所需的时设计。环减速器的建模顺序为：首先建立箱体的实体模型，之后在箱体基系统的模型，根据位置关系进行装配。双环减速器的箱体由上箱体，上、下箱体间通过螺栓连接。为了便于箱体的建模和网格划分，①假设上、下箱体刚性联接，不考虑分合面及联接螺栓接触面的相对箱体作为一个整体进行分析；②忽略箱体受载较小或影响甚微的局部、窥油孔、螺栓孔、油槽和某些较小凸台。图 2.2 给出了减速器箱体

图 2.3 双环减速器的实体模型Fig.2.3 The solid model of the double-ring reducer双环减速器箱体模态分析 箱体模态计算模型用 solid45 单元，对图 2.2 所示的双环减速器箱体进行网格的自动划分析的计算模型如图 2.4 所示，共计节点 21091 个，单元 79575 个。的边界条件为：只在下箱体机座的底面施加零位移约束，无需施加载

【引证文献】

相关硕士学位论文 前1条

1 许勇军;双环减速器内齿干涉检测及运动仿真研究[D];昆明理工大学;2011年

本文编号：2716066