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人字齿轮系统振动传递分析优化与试验验证【精选】.pdf
第 5l卷第 1期 机 械 工 程 学 报 VO1．51 NO．1
2015年 1月 JOURNALOFMECHANICALENGINEERING Jan． 2015
Dol：10．3901，JM E．2015．O1．034
人字齿轮系统振动传递分析优化与试验验证冰
王 峰 方宗德 李声晋 李建华 蒋进科
(西北工业大学机电学院 西安 710072)
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。
关键词：人字齿轮；结构噪声；振动传递；修形优化；圆光栅编码器
中图分类号：TH132；O322
AnalysisOptimizationandExperimentalVerificationofHerringboneGear
TransmissionSystem
WANGFeng FANGZongde LIShengjin LIJianhua JIANGJinke
(SchoolofMechanicalEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’na 710072)
Abstract：Aimingateffectivelyanalyzingonpowertransmissionprocessingofherringbonegeartrainssystem ，reasonablyestimating
the gerabox structure vibration and noise，finite elementmodelisputforward considering fluid—solid coupling ofgerabox．
Time-varyingdynamicloadscalculatingfrom hteRef．[5]areappliedOileachcentercouplingpointofberaingholes．Dynamic
responseanalysisiscarriedoutonthegearboxbythetransientdynamicanalysismoduleofANSYSsoftwrae，na dstructuralvibration
accelerationofhtegeraboxinvestigationnodesisestimated．Toothdimensionaloptimizationdesignwithmultipledynamictargetsis
carriedoutbytheadaptivegeneticalgorithm．Optimizationresultsshow thevibrationaccelerationofteethmeshinglinedirectionand
gearboxmachinefeetraeboht sing ificantlyreducedundergivenloadcondition．Herringbonegeartransmissionexperimenttesting
systemwiht closedpowerflowissetuptoverifyhtetheoreticalnaalysis．Inordertoveriyfherringbonegera dynamicsystems
vibrationrtna smissionhteoryna dtoothsurfacemodi
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