齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能優(yōu)化分析研究.pdf

1、齒輪系統(tǒng)是各種機(jī)器設(shè)備中應(yīng)用最廣的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)傳遞裝置，其動(dòng)力學(xué)行為和工作性能對(duì)整個(gè)機(jī)器有重要影響。為了提高傳動(dòng)效率，齒輪系統(tǒng)普遍向高速、重載方向發(fā)展，在傳動(dòng)過程中由于線速度高和載荷大帶來的振動(dòng)、噪聲、動(dòng)載荷、變形、動(dòng)應(yīng)力等因素嚴(yán)重影響整套機(jī)組的安全性和穩(wěn)定性。所以加強(qiáng)高質(zhì)量高性能齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的研究是我國基礎(chǔ)工業(yè)發(fā)展的迫切需要，對(duì)提高傳動(dòng)效率有重要影響。 本文課題來源于高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目：“高速重載齒輪全工況動(dòng)態(tài)性

2、能分析系統(tǒng)”。本項(xiàng)目基于復(fù)模態(tài)理論和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)理論，綜合運(yùn)用結(jié)構(gòu)固有特性及動(dòng)力響應(yīng)有限元分析方法，以齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，以降低齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)為目標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 本文研究的主要內(nèi)容有： 1、應(yīng)用PRO/E軟件對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行三維實(shí)體建模，應(yīng)用PATRAN軟件進(jìn)行有限元分析前處理，建立了包含齒輪副、傳動(dòng)軸、軸承和箱體在內(nèi)的齒輪系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)完整的有限元模型。 2、綜合考慮齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)阻尼對(duì)系統(tǒng)固

3、有特性的影響，并對(duì)阻尼機(jī)理進(jìn)行初步的探討，采用比例阻尼的方式考慮阻尼對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力性能的影響，并運(yùn)用復(fù)模態(tài)理論對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的固有特性進(jìn)行分析。 3、綜合考慮引起齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的剛度激勵(lì)、誤差激勵(lì)和嚙合沖擊激勵(lì)等內(nèi)部激勵(lì)因素，用有限元數(shù)值分析方法模擬了齒輪嚙合時(shí)的內(nèi)部激勵(lì)，得出齒輪系統(tǒng)嚙合時(shí)產(chǎn)生的激勵(lì)力。 4、基于模態(tài)瞬態(tài)響應(yīng)分析理論對(duì)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力響應(yīng)分析，計(jì)算了齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)在內(nèi)部激勵(lì)下箱體的動(dòng)力響應(yīng)。把有