基于振動仿真與噪聲預(yù)估的俯仰減速器動力優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、隨著我國海洋貿(mào)易的發(fā)展,各類大型裝備日漸增多,這就對用于港口吊裝的起重機提出了承載能力大、可靠性高、振動小、噪聲低、重量輕、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)等要求,而減速器作為起重機的主要部件,對起重機的綜合性能有著至關(guān)重要的作用。當前的大型港口起重機減速器普遍存在著功率密度低、動態(tài)性能差等主要問題。因此,開展起重機俯仰減速器動態(tài)響應(yīng)仿真、輻射噪聲預(yù)估,以及動力學性能優(yōu)化研究,對解決減速器減振降噪問題具有重要理論意義和工程應(yīng)用價值。
　　本文課題來源于“

2、十二五”國家科技支撐計劃項目,以起重機俯仰減速器為研究對象,建立齒輪系統(tǒng)動力學有限元及邊界元模型,分析減速器的振動響應(yīng)及輻射噪聲;通過減速器聲-結(jié)構(gòu)靈敏度分析,建立減速器動力響應(yīng)多目標優(yōu)化模型,尋求減速器最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)。本文主要研究工作如下:
　　①確定由剛度激勵、誤差激勵和嚙合沖擊激勵組成的內(nèi)部激勵和由轉(zhuǎn)矩波動引起的外部激勵,借助ANSYS軟件構(gòu)建減速器多體動力有限元分析模型,采用分塊Lanczos法進行模態(tài)分析,得出減速器的固有

3、頻率及固有振型,利用模態(tài)疊加法求解減速器的動態(tài)響應(yīng),得到振動位移、振動速度及振動加速度。
　?、谔崛∠潴w外表面上所有節(jié)點時域振動位移,經(jīng)傅立葉變換轉(zhuǎn)換成頻域響應(yīng),以此為邊界條件在SYSNOISE軟件中建立箱體聲學邊界元分析模型,采用直接邊界元法進行輻射噪聲預(yù)估,得到箱體表面聲壓及外聲場輻射噪聲。
　?、垡詼p速器箱體各焊接板壁厚和材料的彈性模量為結(jié)構(gòu)參量,以外聲場場點聲壓為聲學參量,通過求解箱體特征值靈敏度和聲傳遞向量,構(gòu)建起