船用齒輪箱結(jié)構(gòu)-聲耦合分析及減振降噪效果研究.pdf

1、齒輪箱作為大型機械裝備的重要功能部件，其性能的優(yōu)劣直接影響機械裝備的效率和可靠性，高速重載齒輪傳動帶來的振動噪聲更是直接制約著高性能國防裝備的發(fā)展。因此，開展齒輪傳動系統(tǒng)的減振降噪方法研究，已成為當(dāng)前齒輪箱制造業(yè)極其重要的工作任務(wù)之一。本研究來源于國家自然科學(xué)基金項目，以正車工況下的船用齒輪箱為研究對象，圍繞齒輪箱的減振降噪問題，開展齒輪箱結(jié)合部參數(shù)識別、齒輪副內(nèi)部激勵模擬、齒輪副傳動誤差優(yōu)化、結(jié)構(gòu)-聲耦合噪聲預(yù)估及多頻多點聲學(xué)優(yōu)化方法

2、研究。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①在LMS Motion模塊中，基于ISO算法計算得出齒輪副的時變嚙合剛度，基于解析式計算嚙合阻尼；采用集中參數(shù)法，建立齒輪傳動系統(tǒng)運動微分方程，推導(dǎo)系統(tǒng)的動剛度矩陣，結(jié)合模態(tài)試驗所得的頻響函數(shù)矩陣，在Matlab中采用最小二乘法求解得出軸承支撐剛度和支撐阻尼；以識別所得結(jié)合部參數(shù)建立齒輪箱模態(tài)分析模型，仿真計算結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好，驗證了識別方法的準(zhǔn)確性。②在Romax中，建立齒輪箱軸系的靜力分

3、析模型，計算各級齒輪副的單齒嚙合剛度及傳動誤差，合成內(nèi)部激勵；借助 Ansys軟件，采用模態(tài)疊加法計算齒輪系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)。通過基于Romax遺傳算法的傳動誤差優(yōu)化，減小了內(nèi)部動態(tài)激勵，有效降低了齒輪箱的振動響應(yīng)。③在LMS Motion模塊中，建立齒輪系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿恿W(xué)模型，求解軸承支反力，以此為結(jié)構(gòu)-聲耦合的邊界條件，在Acoustic模塊中建立包含結(jié)構(gòu)網(wǎng)格、聲學(xué)網(wǎng)格和場點網(wǎng)格的聲振耦合邊界元模型，求得齒輪箱表面和場點聲壓，與實測結(jié)果