齒輪傳動系統動態(tài)性能優(yōu)化分析研究.pdf

1、齒輪系統是各種機器設備中應用最廣的動力和運動傳遞裝置，其動力學行為和工作性能對整個機器有重要影響。為了提高傳動效率，齒輪系統普遍向高速、重載方向發(fā)展，在傳動過程中由于線速度高和載荷大帶來的振動、噪聲、動載荷、變形、動應力等因素嚴重影響整套機組的安全性和穩(wěn)定性。所以加強高質量高性能齒輪傳動系統的研究是我國基礎工業(yè)發(fā)展的迫切需要，對提高傳動效率有重要影響。 本文課題來源于高等學校博士學科點專項科研基金項目：“高速重載齒輪全工況動態(tài)性

2、能分析系統”。本項目基于復模態(tài)理論和結構優(yōu)化設計理論，綜合運用結構固有特性及動力響應有限元分析方法，以齒輪傳動系統為研究對象，以降低齒輪傳動系統的振動為目標進行系統動力響應優(yōu)化設計。 本文研究的主要內容有： 1、應用PRO/E軟件對齒輪傳動系統進行三維實體建模，應用PATRAN軟件進行有限元分析前處理，建立了包含齒輪副、傳動軸、軸承和箱體在內的齒輪系統動力學完整的有限元模型。 2、綜合考慮齒輪傳動系統阻尼對系統固

3、有特性的影響，并對阻尼機理進行初步的探討，采用比例阻尼的方式考慮阻尼對齒輪傳動系統動力性能的影響，并運用復模態(tài)理論對齒輪傳動系統的固有特性進行分析。 3、綜合考慮引起齒輪傳動系統振動的剛度激勵、誤差激勵和嚙合沖擊激勵等內部激勵因素，用有限元數值分析方法模擬了齒輪嚙合時的內部激勵，得出齒輪系統嚙合時產生的激勵力。 4、基于模態(tài)瞬態(tài)響應分析理論對齒輪傳動系統進行動力響應分析，計算了齒輪傳動系統在內部激勵下箱體的動力響應。把有