船用齒輪箱結(jié)構(gòu)-聲耦合分析及減振降噪效果研究.pdf

1、齒輪箱作為大型機(jī)械裝備的重要功能部件，其性能的優(yōu)劣直接影響機(jī)械裝備的效率和可靠性，高速重載齒輪傳動(dòng)帶來(lái)的振動(dòng)噪聲更是直接制約著高性能?chē)?guó)防裝備的發(fā)展。因此，開(kāi)展齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的減振降噪方法研究，已成為當(dāng)前齒輪箱制造業(yè)極其重要的工作任務(wù)之一。本研究來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，以正車(chē)工況下的船用齒輪箱為研究對(duì)象，圍繞齒輪箱的減振降噪問(wèn)題，開(kāi)展齒輪箱結(jié)合部參數(shù)識(shí)別、齒輪副內(nèi)部激勵(lì)模擬、齒輪副傳動(dòng)誤差優(yōu)化、結(jié)構(gòu)-聲耦合噪聲預(yù)估及多頻多點(diǎn)聲學(xué)優(yōu)化方法

2、研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①在LMS Motion模塊中，基于ISO算法計(jì)算得出齒輪副的時(shí)變嚙合剛度，基于解析式計(jì)算嚙合阻尼；采用集中參數(shù)法，建立齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程，推導(dǎo)系統(tǒng)的動(dòng)剛度矩陣，結(jié)合模態(tài)試驗(yàn)所得的頻響函數(shù)矩陣，在Matlab中采用最小二乘法求解得出軸承支撐剛度和支撐阻尼；以識(shí)別所得結(jié)合部參數(shù)建立齒輪箱模態(tài)分析模型，仿真計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合良好，驗(yàn)證了識(shí)別方法的準(zhǔn)確性。②在Romax中，建立齒輪箱軸系的靜力分

3、析模型，計(jì)算各級(jí)齒輪副的單齒嚙合剛度及傳動(dòng)誤差，合成內(nèi)部激勵(lì)；借助 Ansys軟件，采用模態(tài)疊加法計(jì)算齒輪系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。通過(guò)基于Romax遺傳算法的傳動(dòng)誤差優(yōu)化，減小了內(nèi)部動(dòng)態(tài)激勵(lì)，有效降低了齒輪箱的振動(dòng)響應(yīng)。③在LMS Motion模塊中，建立齒輪系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿?dòng)力學(xué)模型，求解軸承支反力，以此為結(jié)構(gòu)-聲耦合的邊界條件，在Acoustic模塊中建立包含結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、聲學(xué)網(wǎng)格和場(chǎng)點(diǎn)網(wǎng)格的聲振耦合邊界元模型，求得齒輪箱表面和場(chǎng)點(diǎn)聲壓，與實(shí)測(cè)結(jié)果