重型变速箱振动噪声特性仿真分析

以某重型变速箱为研究对象,对其进行巡航工况下振动与噪声辐射的仿真分析。借助多体动力学方法,建立重型变速箱的多体动力学模型并进行验证,仿真计算变速箱壳体各轴承支座处的支反力。将求解得到的支反力加载到经过验证的变速箱壳体有限元模型的相应位置,利用模态叠加法,求解变速箱壳体的结构响应。最后,通过声学边界元法计算得到变速箱该巡航工况下的噪声辐射。对仿真得到的巡航工况下变速箱壳体的结构响应及噪声辐射进行时频分析,确定该重型变速箱巡航工况下的振动噪声特性,为变速箱的后期优化提供依据。     

基于ADAMS的叉车变速箱动态特性分析

以某CPC30型叉车变速箱为研究对象,利用三维建模软件SolidWorks建立模型,将其导入ADAMS中并对其前进1挡工况进行动力学仿真分析,得到发动机最大工况下齿轮啮合力的时域图和频域图。通过对比分析,仿真值与理论值基本吻合,验证动力学模型的正确性。利用STEP函数来模拟发动机对叉车变速箱的驱动,采用不同的加载时间,得到各自加载方式下的动态载荷。研究的结果对叉车变速箱传动系统的校核、优化、振动特性以及平稳性等具有一定的指导意义。     

某轻卡变速箱静力学仿真与实验研究

为了分析变速箱箱体的开裂原因,以某型号轻卡变速箱为研究对象,通过SolidWorks软件建立变速箱箱体三维模型,并将模型导入ANSYS软件,建立变速箱箱体的有限元模型,进行仿真分析;然后对变速箱进行静力学实验分析。通过实验结果与仿真结果的对比,验证了有限元模型的正确性和可靠性,并为寻找变速箱箱体的敏感部位和箱体的结构优化设计提供依据。     

融合虚拟仿真与局部线性嵌入算法的变速箱振动测点优化研究

为克服某型行星变速箱故障试验测点选择依赖经验导致有效信息遗失或信息冗余的弊端,论文提出了一种融合虚拟仿真技术与局部线性嵌入算法的振动测点优化方法。在ADAMS软件中建立行星变速箱齿轮-箱体刚柔耦合动力学模型,对不同齿轮状态下箱体表面振动信号进行了仿真;在箱体表面初选传感器测点的基础上,仿真分析了各测点振动信号的各项特征参数;采用局部线性嵌入算法对测点特征参数所构成的高维特征矩阵进行降维,获得了不同齿轮状态下的测点敏感度排序,最后采用加权计算方法得到了振动测点重要度综合排序。结果表明,变速箱各行星排正上方箱体表面和左侧轴承正上方竖直方向测点对太阳轮断齿、行星轮断齿和正常工况区分均具有较高敏感度,可重点采集分析这些测点振动信号来反映齿轮状态,为后续实测试验打下了基础。     

拖拉机变速器对传动系噪声贡献量的特性分析

为了研究拖拉机变速器噪声对传动系统噪声的影响程度,文中以某款拖拉机变速器为研究对象,详细分析了对传动系统噪声贡献量的特性。通过噪声试验确定该拖拉机传动系统噪声数值;建立变速器箱体的有限元模型,通过箱体振动响应试验对所建仿真模型的准确性进行了验证,在此基础上得到了变速器箱体声学分析的边界条件,运用声学分析软件得到变速箱的振动辐射噪声;将试验所得传动系噪声和仿真所得变速器噪声代入声学贡献量公式计算,得出变速器噪声对传动系统噪声的贡献量。该方法为变速器噪声的降低提供了理论依据。     

基于Excite的双质量飞轮仿真分析

讨论了双质量飞轮的结构及工作原理,分析了双质量飞轮降低变速箱输入轴扭转振动的理论基础;然后在Excite多体动力学软件中建立了带有双质量飞轮的发动机轴系仿真分析模型,并进行了仿真分析;最后,通过比较仿真结果与试验结果,发现双质量飞轮不仅能有效降低输入变速箱的转速波动,还能提高汽车舒适性,降低曲轴前段的扭转振动。     

基于ADAMS的柔性体并联机构的变形及振动仿真分析

本文基于ADAMS柔性体建模技术,就一种四自由度并联机构进行多体动力学分析。通过ADAMS自带的AUTOFLEX模块将刚性体模型直接转化成柔性体的模态中性文件,实现重要部件柔性化的目的,从而得到所需的柔性体生成柔性多体动力学模型,并基于此柔性体模型进行了应力变形分析。提出了抑制振动的刚柔结合机构设计方法,并对两种模型的振动进行了对比仿真分析,得出相应的振动曲线,从而使优化更有依据。     

某型汽车变速箱的振动噪声分析

针对某型新能源车用两挡变速箱的振动噪声问题,通过NVH试验、理论计算、仿真分析相结合的方法分析引起振动噪声的根源。首先,基于整车NVH主观评价的结果,通过NVH试验采集变速箱振动信号并进行数据处理分析;其次,通过计算变速箱各齿轮副啮合频率及特征阶次,判断各阶噪声的产生位置;最后,使用ANSYS WORKBENCH软件对变速箱壳体进行模态分析进而得出前20阶固有频率,结合试验数据及啮合频率判断产生各阶噪声的共振频率点。基于对变速箱振动噪声的分析,为下一步制定整改措施提供了必要条件。     

汽车变速箱固有振动特性分析研究

汽车变速箱作为汽车的重要组成部分,其振动特性对整车的性能有重要影响。对汽车变速箱进行振动特性分析研究,可以获知变速箱箱体不同位置在不同方向的瞬态激励下的响应情况,通过分析初步判定了变速箱动态响应,得到了某型号汽车变速箱的最佳激励方向、固有频率和频带区域。通过试验分析的方式获得了这些参数,了解了该型号汽车变速箱的内在特性,为下一步对汽车变速箱进行分析与结构优化奠定了基础。     

行星齿轮传动系统刚柔耦合建模及故障特性仿真研究

针对某型坦克行星变速箱的K3行星排,为了研究故障齿轮对行星传动系统的动态特性影响,运用SolidWorks、Adams及ANSYS软件,建立其刚柔耦合动力学模型并进行联合仿真分析,验证了刚柔耦合模型相对于纯刚体模型在时域、频域上的振动响应;通过分析危险节点应力变化曲线,得到应力极大值时刻等效应力分布云图;阐明了轮齿剥落故障产生原因并模拟故障运行,与正常状态下的接触力、加速度仿真信号对比分析,得到了轮齿剥落故障的时域、频域响应特征。仿真结果可为行星变速箱的故障机理、故障诊断技术研究提供基础依据与理论支撑。     

Vibration signal modeling of a planetary gear set with transmission path effect analysis

For a planetary gear set, the transducer-perceived vibration signal contains vibration information from multiple sources including the sun gear, planet gears, and the ring gear. All these vibration sources are subject to corresponding transmission path effects. In this paper, a comprehensive vibration signal model for a planetary gear set is proposed considering all the vibration sources and transmission path effects. Vibration sources were generated with a nonlinear two-dimensional lumped-parameter dynamic model. Transmission path effects are modeled as two parts: the part inside the gearbox to the casing and the other part along the casing to the transducer position. Given the gear sizes, the transmission path effect modeling parameters are estimated. Then the influences of different transmission paths on resultant vibration signals are analyzed. Some vibration characteristics are revealed for one healthy planetary gear set. These vibration characteristics are validated with lab experimental data in both time domain and frequency domain.     

齿轮箱辐射噪声的预测

在用有限元方法求出齿轮箱表面振动响应的基础上,将齿轮箱作为由有限噪声源构成的集合体,用声学理论推导表面振动与放射噪声的关系,由多个微小单元噪声压的矢量预测出齿轮箱的整体噪声压和声强。进而,用实验方法检验齿轮箱振动噪声预测结果,证明所提出的振动噪声预测与实验结果基本一致,说明所提出的方法能够在设计阶段预测齿轮箱振动噪声,成为齿轮箱的减振降噪优化设计的参考。     

风力发电机组齿轮系统内部动态激励和响应分析

齿轮的啮合动态激励是齿轮系统产生振动和噪声的基本原因,齿轮系统在内部动态激励下的响应分析,对齿轮系统的设计和使用具有重要的意义。建立了考虑齿轮箱内部激励时的有限元动力分析微分方程,通过计算1.5MW风力发电机增速箱在刚度激励和误差激励作用下的动态响应,进而得出增速箱的振动烈度。     

重卡传动系统扭转共振计算模拟与两段式减振阻尼器的设计

基于重型汽车降低振动、减少噪声的要求,研发了一种两段式减振阻尼器的设计方法,采用扭转振动理论建立了重型汽车传动系统的振动方程,运用matlab软件建立16自由度的重卡传动系的振动数模,得出发生扭转共振的的自然频率,模态及频域分析。模拟示笵得到6汽缸发动机3阶激励产生在飞轮,变速箱及车桥的扭转角或扭转力矩与发动机转速的函数关系、分析也提供传动系自然频率和减振器弹簧刚度或变速箱速比间的函数关系以及振动性能与减振器的阻尼力矩的函数关系。结果表明:有效的两段式阻尼器设计能起到降振减噪的作用。     

设备故障趋势预测的分析与应用

研究了设备故障趋势的预测方法，介绍了非线性自回归模型，提出将BP神经网络与非线性自回归模型相结合，针对实验室JZQ250型齿轮箱的测试系统建立了基于振动信号的神经网络预测模型。采用MATLAB软件中自带的神经网络工具箱，利用模块化的编程思想，编程实现了神经网络预测模型．并利用实验室数据的峭度指标进行了实验。首先给出网络的输入及对应的目标输出，然后经过训练获得网络的权值和阈值，最终构建齿轮箱故障趋势的预测神经网络，用来预测齿轮箱的故障趋势。结果表明，该模型能够有效地短期预测齿轮箱的典型故障，可以用于齿轮箱的故障诊断。     

Effects of gear modifications on the dynamic characteristics of wind turbine gearbox considering elastic support of the gearbox

The reliability and service life of wind turbines are directly influenced by the dynamic performance of the gearbox under the time-varying wind loads. The control of vibration behavior is essential for the achievement of a 20-year service life. We developed a rigid-flexible coupled dynamic model for a wind turbine gearbox. The planet carrier, the housing, and the bedplate are modelled as flexibilities while other components are assumed as rigid bodies. The actual three points elastic supporting are considered and a strip based mesh model is used to represent the engagement of the gear pairs. The effects of gear tooth modifications on the dynamics were investigated. Finally, we conducted a dynamic test for the wind turbine gearbox in the wind field. Results showed that the contact characteristics of gear pairs were improved significantly; the peak-to-peak value of transmission error of each gear pair was reduced; the amplitudes of the vibration acceleration and the structural noise of the wind turbine gearbox were lowered after suitable tooth modification.     

风电齿轮箱动态响应分析及实验测量

运用达朗伯原理建立了风电齿轮箱传动系统的纯扭转集中参数动力学模型,箱体模型采用有限元法建立,通过作用在箱体支撑孔上的轴承力建立了齿轮箱动力学模型.采用龙格-库塔法求解了传动系统的轮齿动态啮合力,计算了箱体在动态啮合力作用下的振动响应.同时对齿轮箱进行了实验测量,并把测量得到的齿轮箱振动响应数据和模型计算的结果进行了对比,验证了模型的正确性.通过这些分析,为风电齿轮箱动态设计中减少振动噪声、提高承载能力与可靠性奠定了基础.     

齿轮啮合内部动态激励数值根据

把具有内部激励和时变刚度齿轮系统非线性微分方程变换为近似的线性微分方程,把时变刚度激励、误差激励、啮合冲击激励作为右端顶。时变刚度曲线用轮齿三维接触有限元方法求得,啮合冲击激励力用轮齿三维 冲击－动力接触有限元混合法求得。误差激励按精度等级确定的齿轮偏差进行模拟。把激励力作用在整个齿轮系统的三维有限元模型上,以便求得其振动响应。     

变速箱振动与噪声分析

分析了某变速箱试验时的异常振动和噪声原因。先对一台样机测试其各挡稳定过程的振动和噪声信号,再对测得的信号进行功率谱密度分析。之后,运用Pro/Engineer建立了变速箱壳体的实体模型,并用OptiStruct软件进行了壳体前端面加零位移约束的模态分析;计算了各挡齿轮的啮合频率,分析了壳体的模态频率与齿轮啮合频率对振动和噪声信号功率谱中峰值的影响。最后根据分析结果,提出对壳体的改进建议,以达到变速箱减振降噪的目的。     

齿轮箱系统动力响应分析及其噪声预测

齿轮箱系统的动力学特性对齿轮箱的工作性能、寿命、振动和噪声有着决定性的作用。为了更好地了解和掌握系统的动力学特性,首先采用ADAMS软件提取了齿轮副间的动态啮合力作为齿轮箱动力响应的激振源;再利用ANSYS Workbench软件对齿轮箱系统进行了谐响应分析,得到了动力响应曲线;最后对所得的动力响应曲线进行了1/3倍频处理以得到齿轮箱系统的噪声预估。仿真结果表明,采用该方法可获得较为理想的动力响应特性,可为齿轮箱设计改造、减小振动噪声提供参考依据。