齒輪箱軸承結合部動力學參數(shù)識別及其動態(tài)性能研究.pdf

1、齒輪傳動系統(tǒng)是各種機械裝備中應用最廣泛的動力和運動傳遞形式，齒輪箱的振動是軸、齒輪、軸承、箱體等多種振動的綜合作用。在建立具有結合部的齒輪箱系統(tǒng)動力學分析模型時，普遍存在結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齒輪箱系統(tǒng)的動力學特性有重要的影響。所以，要精確建立齒輪箱的有限元動力學模型，進行結構的動態(tài)性能分析和動態(tài)設計，就必須正確處理軸承結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)試驗及參數(shù)優(yōu)化方法，提出一種精確識別軸承結合部等效剛度的方法，并將識別得到的參數(shù)應用于有限元動態(tài)響應分析中，得到較精確的齒輪箱固有特性和動力響應結果。全文的研究內容及結果如下:
　　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單元模擬軸承三個方向的等效剛度，對簡化結合部參數(shù)下的齒輪箱各部件及系統(tǒng)進行有限元模態(tài)分析。
　　2.搭建模態(tài)測試系統(tǒng)，設計試驗方案，對齒輪箱各部件及

3、系統(tǒng)進行模態(tài)試驗，得到包含軸承結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)試驗的基礎上，采用優(yōu)化方法對軸承的剛度參數(shù)進行尋優(yōu)，通過模態(tài)參數(shù)與物理參數(shù)的關系對軸承等效阻尼進行數(shù)值反推。
　　4.建立齒輪副扭轉振動多體動力學模型，仿真計算得到齒輪嚙合過程中的軸承動態(tài)支反力，應用Abaqus的模態(tài)瞬態(tài)動力學方法計算軸、齒輪、軸承和箱體組成的齒輪箱的動態(tài)響應。
　　5.搭建齒輪箱試驗臺，對齒輪箱正常工