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        齒輪箱動態響應與輻射噪聲數值的相關性

        發布時間:13-07-08 關注次數:

          齒輪傳動由于其恒功率、傳動效率高等特點,具有其它傳動不可替代的優勢,已成為現代工業中關鍵零部件之一。隨著科學技術的高速發展,齒輪裝置正朝著大型化、高速化、輕量化、高精度方向發展,對齒輪系統的減振降噪提出了更高的要求。因此,齒輪系統動態響應及輻射噪聲數值仿真研究具有重要的理論意義和工程應用價值。 論文課題來源于“十一五”國家科技支撐計劃項目。將齒輪嚙合原理、機械系統動力學、聲學理論等相結合,對包括傳動系統及結構系統在內的齒輪系統進行動態響應及輻射噪聲數值仿真。

        齒輪


        本文的主要研究工作如下:
        ①構建了齒輪箱箱體及齒輪系統的動力有限元分析模型,借助ANSYS軟件的模態分析模塊,采用分塊Lanczos法分別對箱體及齒輪系統進行有限元模態分析,得到齒輪箱的固有頻率及固有振型。
        ②研究了包括剛度激勵、誤差激勵和嚙合沖擊激勵在內的齒輪系統內部激勵計算方法。建立了齒輪傳動的有限元分析模型,采用ANSYS軟件進行接觸分析,得到齒輪的嚙合剛度激勵;根據齒輪精度等級,得到用半正弦函數模擬的誤差激勵;建立齒輪傳動的動力接觸有限元分析模型,運用LS-DYNA軟件進行嚙入沖擊特性數值仿真,得出齒輪的嚙合沖擊激勵;最后將三者合成為齒輪系統的內部動態激勵曲線。
        ③建立了齒輪系統動力有限元分析模型,綜合考慮各種內部動態激勵,利用ANSYS軟件瞬態動力分析模塊中的完全法進行箱體動力響應分析,得到齒輪箱振動位移、振動速度和振動加速度時域響應。
        ④對箱體表面節點的振動位移時域響應作傅里葉變換,得到節點的頻域響應,將其作為邊界激勵條件?;邶X輪箱動力有限元分析模型建立箱體聲學邊界元分析模型,運用SYSNOISE軟件中的直接邊界元法計算箱體表面聲學量,在此基礎上求解齒輪箱外場場點輻射噪聲。
        ⑤在齒輪箱綜合試驗臺上,實測齒輪箱A計權倍頻程輻射噪聲,并與數值仿真結果進行了比較。
         

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