基于ANSYS的齒輪箱模態(tài)分析與試驗研究.pdf

1、眾所周知，齒輪箱是現(xiàn)代機械設(shè)備中不可缺少的動力傳遞部件。在工業(yè)和制造業(yè)占據(jù)著重要的地位，毫不夸張的講“齒輪箱的設(shè)計水平和制造技術(shù)在一定的程度上可以反映出一個國家的綜合實力和市場競爭力”，因此對齒輪箱的研究包括結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與改進、狀態(tài)實時監(jiān)測以及故障的診斷與預(yù)防等有著極其重要的現(xiàn)實意義。
　　本文運用有限元分析技術(shù)和模態(tài)分析技術(shù)相結(jié)合的方法來對齒輪箱進行分析研究，探究出影響模態(tài)參數(shù)的結(jié)構(gòu)因素，同時采用模態(tài)識別技術(shù)求取齒輪箱結(jié)構(gòu)的模態(tài)頻

2、率。針對單一齒輪結(jié)構(gòu)分析時利用有限元分析技術(shù)，首先完成對齒輪模型的建立工作，可以通過三維軟件輔助建模或者在ANSYS中直接創(chuàng)建，完成后實現(xiàn)對齒輪的彎曲應(yīng)力分析、接觸應(yīng)力分析，探究了不同結(jié)構(gòu)下齒輪的自由模態(tài)分析，探討了前5階的模態(tài)振型，找尋各階的模態(tài)特征。對于靜力分析實現(xiàn)了齒根處的強度校核，比較了傳統(tǒng)法和有限元法的優(yōu)劣性；對于模態(tài)分析則提出了齒輪模型自身結(jié)構(gòu)的變化對其各階模態(tài)頻率的影響，找出影響結(jié)果的關(guān)鍵因素。針對齒輪箱的模態(tài)分析采用了試

3、驗?zāi)B(tài)的計算方法，通過力錘傳感器、信號采集箱搭建了振動測試系統(tǒng)實驗平臺，采用錘擊法對箱體進行分析研究，求取模態(tài)參數(shù)；基于此法受到一定的限制，具有一定的片面性，為此又采用連續(xù)采集法進行測試，用兩種方法求取該齒輪箱模態(tài)參數(shù)，完成結(jié)果的比對分析；這都是基于正常齒輪狀態(tài)下的箱體進行的研究，為了模擬實際過程中的齒輪箱故障，把正常齒輪換掉，用故障齒輪進行替代，采集各個測點的振動時域信號，實現(xiàn)對箱體的試驗?zāi)B(tài)分析，同時在此基礎(chǔ)之上引入EFDD或者FD