齒輪箱軸承結(jié)合部動力學(xué)參數(shù)識別及其動態(tài)性能研究.pdf

1、齒輪傳動系統(tǒng)是各種機(jī)械裝備中應(yīng)用最廣泛的動力和運(yùn)動傳遞形式，齒輪箱的振動是軸、齒輪、軸承、箱體等多種振動的綜合作用。在建立具有結(jié)合部的齒輪箱系統(tǒng)動力學(xué)分析模型時(shí)，普遍存在結(jié)合部難于精確模擬的問題，軸承的支承剛度和阻尼對軸系以及整個(gè)齒輪箱系統(tǒng)的動力學(xué)特性有重要的影響。所以，要精確建立齒輪箱的有限元?jiǎng)恿W(xué)模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的動態(tài)性能分析和動態(tài)設(shè)計(jì)，就必須正確處理軸承結(jié)合部的等效模擬問題。
　　本文以某單級傳動齒輪箱為研究對象，基于振動理論

2、、有限元模態(tài)分析、模態(tài)試驗(yàn)及參數(shù)優(yōu)化方法，提出一種精確識別軸承結(jié)合部等效剛度的方法，并將識別得到的參數(shù)應(yīng)用于有限元?jiǎng)討B(tài)響應(yīng)分析中，得到較精確的齒輪箱固有特性和動力響應(yīng)結(jié)果。全文的研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　1.基于Abaqus有限元分析軟件建立齒輪箱有限元分析模型，采用spring單元模擬軸承三個(gè)方向的等效剛度，對簡化結(jié)合部參數(shù)下的齒輪箱各部件及系統(tǒng)進(jìn)行有限元模態(tài)分析。
　　2.搭建模態(tài)測試系統(tǒng)，設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，對齒輪箱各部件及

3、系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn)，得到包含軸承結(jié)合部信息的各階固有頻率和振型。
　　3.在齒輪箱有限元模態(tài)分析和模態(tài)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用優(yōu)化方法對軸承的剛度參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)，通過模態(tài)參數(shù)與物理參數(shù)的關(guān)系對軸承等效阻尼進(jìn)行數(shù)值反推。
　　4.建立齒輪副扭轉(zhuǎn)振動多體動力學(xué)模型，仿真計(jì)算得到齒輪嚙合過程中的軸承動態(tài)支反力，應(yīng)用Abaqus的模態(tài)瞬態(tài)動力學(xué)方法計(jì)算軸、齒輪、軸承和箱體組成的齒輪箱的動態(tài)響應(yīng)。
　　5.搭建齒輪箱試驗(yàn)臺，對齒輪箱正常工