基于響應面的兩級行星齒輪箱減振降噪方法及輕量化研究.pdf

1、大型行星齒輪箱的振動噪聲不僅是衡量整個齒輪箱傳動系統(tǒng)綜合性能的一個重要指標，也是產(chǎn)品市場競爭力的重要體現(xiàn)。為了提高產(chǎn)品的競爭力，市場對大型多級行星傳動系統(tǒng)提出了低噪聲及輕量化的需求。現(xiàn)有行星齒輪傳動系統(tǒng)與這些目標還有較大差距，而實現(xiàn)這些目標的關(guān)鍵是提升行星齒輪箱的性能。本文在國家科技支撐計劃項目的資助下，以某大型礦山提升機兩級行星減速器齒輪箱為研究對象，在進行兩級行星減速器動態(tài)特性研究的基礎上，運用有限元方法、邊界元方法等手段，對齒輪箱

2、的箱體進行了振動響應分析、輻射噪聲分析、面板貢獻量分析，并提出了采用響應面法開展行星齒輪箱的減振降噪及輕量化研究，實現(xiàn)了箱體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設計，達到了大型兩級行星齒輪箱的減振降噪和輕量化目標。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①建立了兩級行星齒輪箱的非線性瞬態(tài)動力學分析模型，采用動力學顯式算法完成齒輪箱的動力學仿真，獲得了齒輪箱在運行過程中箱體所受到的動態(tài)載荷激勵。②采用模態(tài)疊加法對行星齒輪箱進行振動響應分析，并輸出箱體結(jié)構(gòu)的振動速度響應，為

3、齒輪箱聲學分析提供邊界條件。③基于振動響應計算結(jié)果，對行星齒輪箱箱體進行聲學仿真計算，預測了箱體的輻射噪聲，確定出輻射噪聲的峰值聲壓；并基于貢獻量理論對箱體進行聲學面板貢獻量分析，識別出主要貢獻面板，為箱體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計提供了依據(jù)。④以箱體主要貢獻面板為試驗因素，以最大輻射噪聲和箱體質(zhì)量為試驗指標，對齒輪箱進行均勻試驗設計，得到輻射噪聲和箱體質(zhì)量的響應面近似模型?；陧憫娼颇Ｐ蜆?gòu)建多目標優(yōu)化數(shù)學模型，并利用遺傳算法進行多目標優(yōu)化求解