立磨減速機(jī)振動(dòng)噪聲仿真及動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化.pdf

1、立磨減速機(jī)是立式磨機(jī)的關(guān)鍵部件之一,廣泛應(yīng)用于水泥、煤炭、化工等行業(yè)。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的進(jìn)步,立磨減速機(jī)正朝著大功率、低噪聲、高可靠、輕量化方向發(fā)展,減振降噪已成為齒輪系統(tǒng)備受關(guān)注的問題。因此,開展立磨減速機(jī)振動(dòng)噪聲研究,闡明齒輪系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性,對解決其減振降噪及輕量化設(shè)計(jì)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。綜合運(yùn)用齒輪嚙合原理、非線性振動(dòng)理論以及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,對立磨減速機(jī)進(jìn)行振動(dòng)噪聲仿真

2、分析及動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化。本文的主要研究工作如下:
　?、俳⒘肆⒛p速機(jī)參數(shù)化有限元分析模型,通過模態(tài)分析得到減速機(jī)的固有頻率及振型;研究了包括剛度激勵(lì)、誤差激勵(lì)以及嚙合沖擊激勵(lì)在內(nèi)的齒輪系統(tǒng)內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)計(jì)算方法,采用模態(tài)疊加法進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析,得出減速機(jī)的振動(dòng)位移、振動(dòng)速度和振動(dòng)加速度。
　　②對減速機(jī)振動(dòng)加速度進(jìn)行傅立葉變換和倍頻程處理,實(shí)現(xiàn)了減速機(jī)的結(jié)構(gòu)噪聲預(yù)估;以減速機(jī)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析所得的箱體表面節(jié)點(diǎn)振動(dòng)位移為邊界條件,建

3、立了箱體三維聲學(xué)邊界元分析模型,采用直接邊界元法計(jì)算了箱體表面聲壓及場點(diǎn)輻射噪聲。
　　③基于減速機(jī)參數(shù)化有限元分析模型,以箱體結(jié)構(gòu)參數(shù)為設(shè)計(jì)變量、減速機(jī)體積為狀態(tài)變量、箱體表面加速度均方根值為目標(biāo)函數(shù),構(gòu)建減速機(jī)結(jié)構(gòu)子系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化模型;采用零階優(yōu)化方法對減速機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化,求解得出最優(yōu)設(shè)計(jì)變量。
　?、懿捎眉袇?shù)法建立減速機(jī)傳動(dòng)子系統(tǒng)的純扭轉(zhuǎn)動(dòng)力學(xué)模型,根據(jù)拉格朗日方程推導(dǎo)了系統(tǒng)振動(dòng)微分方程;運(yùn)用Runge-Ku