文档介绍：实****调研)报告
1 课题的来源及意义
由于齿轮箱系统具有结构简单、传动效率高、制造成本低和工作可靠等优点,在各种机械设备上有很广泛的应用,齿轮箱系统的动力学行为和工作性能对整个机械系统有重要的影响,而齿轮传动系统又是齿轮箱中重要组成部件。随着当代机械向高速化、轻量化、精密化以及自动化方向发展,齿轮传动过程中所产生的振动、噪声等动力学行为,已引起人们的广泛关注。因此,分析研究齿轮传动过程中振动、噪声的产生机理,对于减振降噪及其防治措施、齿轮箱的优化设计无疑是有积极意义的,并且对于提高产品的内在品质,降低噪声污染等都具有广阔的工程应用前景,同时还具有重要的学术意义和社会意义。
2 国内外发展状况
齿轮系统振动噪声问题的研究,由以冲击理论为基础发展到以振动理论为基础;在
研究系统方面,经历单一的齿轮副组成的简单系统向同时包含齿轮、传动轴、轴承和箱
体结构的复杂系统的过渡;在分析方法方面,正逐步发展为包含时域方法和频域方法,
并同时结合解析方法、数值方法、实验方法的多方法结合的研究,以达到从多方面综合
研究齿轮系统的瞬态特性、稳态特性和混沌特性的目的。
姚文席等在1990年突破传统的仅仅考虑齿轮块的振动问题,而是提出了将传动轴和齿轮视为一个动态体系,建立了单级齿轮传动系统的动力学模型;左言言等在1994年通过对齿轮箱噪声的分析,发现其常啮合齿轮副是主要噪声源,从提高齿轮啮合精度和刚度出发,分别选配直齿轮和斜齿轮代替原有的常啮合齿轮副并用尼龙垫片代替铜垫片使噪声降低;王玉新等在2002年用多尺度方法研究了考虑轮齿时变刚度和静态传递误差激励的齿轮系统的动态特性;武宝林等在2003年建立了考虑轮齿受载变形后齿轮传动过程中的有关几何量与其啮入冲击速度、最大冲击力之间的定量关系表达式,据此初步分析了齿宽、传动比、轮齿受载变形、工况、齿轮结构等对传动过程中啮合冲击的影响情况;Mohamed Slim Abbes等在2004年对并行传动的斜齿轮的整体动态行为进行了数值仿真,使用不同类型的子结构(承载和从动)的动态子结构方法来确定固有频率和振型;李金玉等在2005年利用PRO/E建立了参数化斜齿轮三维实体模型,使用ADAMS对齿轮啮合过程进行仿真,研究了在不同转速条件下啮合力在时域及频域中的变化规律;黄泽平等在2006年对齿轮副啮合冲击进行了仿真研究,采用ADAMS建立系统的力学模型,从而实现对齿轮系统的设计和优化;吴卓等在2009年利用三维造型软件Pro/E对齿轮进行三维实体建模后导入ANSYS中,利用 ANSYS软件对齿轮进行模态分析,研究齿轮的固有振动特性,得到了齿轮的低阶振动的固有频率和固有振型;刘雷
等在2010年运用多体动力学理论建立了齿轮多体系统模型,分析表明该模型的计算结果更接近于有限元方法,非常适用于齿轮系统的多体动力学分析;葛丹丹等2011年在建立齿轮箱三维实体模型的基础上,对其进行模态分析,得出前10阶固有频率及振型,并利用模态叠加法对齿轮箱体工况激励下的瞬态响应进行分析;唐进元等在2012年考虑齿轮时变啮合刚度、传动误差和齿面摩擦力,研究运用键合图理论建立齿轮传动非线性振动键合图模型,这种方法可以用来解决齿轮非线性动力学的建模问题。
模态实验研究
模态实验技术在振动噪声研究中有着重要的作用