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人字齿轮系统振动传递分析优化与试验验证
  • ISSN号:0577-6686
  • 期刊名称:机械工程学报
  • 时间:2014.5
  • 页码:34-42
  • 分类:TH132[机械工程—机械制造及自动化] O322[理学—一般力学与力学基础;理学—力学]
  • 作者机构:[1]西北工业大学机电学院,西安710072
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51175423,51375384).
  • 相关项目:基于啮合稳定性的高性能螺旋锥齿轮设计与制造技术研究
中文摘要:

为了有效分析人字齿轮传动系统振动传递特性、合理预估箱体结构振动噪声,建立考虑箱体内润滑油流固耦合的齿轮箱有限元模型,将文献[5]计算分配到各支撑轴承的时变动态载荷施加到箱体各轴承孔中心耦合参考点,由ANSYS软件的瞬态动力学分析模块对齿轮箱进行动态响应分析,对得到的齿轮箱考察结点结构振动加速度进行预估。选取改进的自适应遗传算法对人字齿轮小轮齿面进行多动力学目标的齿面三维优化设计,优化结果表明在给定优化载荷工况下,轮齿端面啮合线方向相对振动加速度及齿轮箱体机脚参考点结构振动加速度均得到明显下降。搭建人字齿轮传动系统封闭功率流试验台,利用海德汉圆光栅编码器高精度特性对人字齿轮端面啮合线向相对振动进行测量,加速度计测量箱体轴承座、箱体机脚位置振动加速度,以此验证人字齿轮动力系统振动传递理论及齿面三维修形减振效果。

英文摘要:

Aiming at effectively analyzing on power transmission processing of herringbone gear trains system, reasonably estimating the gearbox structure vibration and noise, finite element model is put forward considering fluid-solid coupling of gearbox. Time-varying dynamic loads calculating from the Ref. [5] are applied on each center coupling point of bearing holes. Dynamic response analysis is carried out on the gearbox by the transient dynamic analysis module of ANSYS software, and structural vibration acceleration of the gearbox investigation nodes is estimated. Tooth dimensional optimization design with multiple dynamic targets is carried out by the adaptive genetic algorithm. Optimization results show the vibration acceleration of teeth meshing line direction and gearbox machine feet are both significantly reduced under given load condition. Herringbone gear transmission experiment testing system with closed power flow is set up to verify the theoretical analysis. In order to verify herringbone gear dynamic systems vibration transmission theory and tooth surface modification effects, teeth meshing line direction vibration is measuring through high precision angle encoders of Heidenhain, and vibration acceleration of bearing seat and machine feet are measured by accelerometer.

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期刊信息
  • 《机械工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国机械工程学会
  • 主编:宋天虎
  • 地址:北京百万庄大街22号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:bianbo@cjmenet.com
  • 电话:010-88379907
  • 国际标准刊号:ISSN:0577-6686
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2187/TH
  • 邮发代号:2-362
  • 获奖情况:
  • 中国期刊奖,“中国期刊方阵”双高期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:58603