单级斜齿轮减速器动态性能分析与优化研究

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1、兰州理工大学硕士学位论文单级斜齿轮减速器动态性能分析与优化研究姓名：刘广利申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：吴卓20100501甲级甜内轮减速}}}}r力态竹请＆分析‘jf虻化fiJf究摘要本论文以ZD型通用单级斜齿轮减速器为研究对象，运用有限元分析技术对该减速器进行固有特性分析；运用虚拟样机技术对该减速器齿轮传动系统进行动力学特性分析，得到减速器固有特性以及动态特性。以齿轮传动系统为研究对象，在理论分析的基础上，以降低齿轮传动系统的振动为目标对系统动力结构参数进行优化设计。本文研究的主要内容有：1，使用三维实体

2、建模软件Pro／E对减速器包括箱体、齿轮、轴等个部件进行建模，并使用有限元分析软件Ansys对减速器模型进行有限元分析的前处理，得到了减速器整个系统的有限元模型。2，基于结构模态分析理论，运用有限元分析软件对减速器进行动力学分析，分析减速器在自由模态下的固有特性，并提取减速器前10阶的模态振型和固有频率。3，基于多体系统动力学理论，分析系统动力学特性，利用虚拟样机技术对减速器齿轮传动系统进行碰撞模拟试验。运用赫兹碰撞理论，在ADAMS中仿真分析了减速器齿轮传动系统在工作时的动态性能。4，探讨引起减速器振动的原因，以振动最小为目

3、标，从减速器临界转速为出发点对减速器的齿轮传动系统进行结构参数优化设计，降低了减速器的振动和噪声，并分析了齿轮传动系统优化后的动力学特性。关键词：减速器；有限元；斜齿轮；固有特性；虚拟样机；优化设计IV硕l‘学{辽论j[曼皇孽曼皇曼-——⋯m．一一nmm．nn皇鼍AbstractIntheresearchofthesubject，weuseacommonsingle-stagehelicalgearreducerofZD—typeforthestudy,doinganalysistotheinherentcharacteris

4、ticsofthehelicalgearreducerwithfiniteelementmethod；doingkineticanalysistothegeartransmissionsystemofthereducerwithvirtualprototypingtechnology,andgettheinherentcharacteristicsanddynamiccharacteristicsofthereducenBasedontheanalysisoftheoryandthestudyofthegearssystem，

5、makingoptimaldesigntothereduce’Sparametersofdynamicstructure，andachievethetargetofreducingthevibrationofthegeartransmission．Themaincontentsofthispaperare：1,Creatingthemodelofthereducerincludingthebox，gears，shaftsandotherpartswiththe3DmodelingsoftwarePro／E．Andmakepre

6、—treatmenttothereducerwiththefiniteelementanalysissoftwareANSYS，getingthefiniteelementmodelofthereducer．2,Basedonthetheoryofmodal，doinganalysistotheinherentcharacteristicsoftheruducerwiththefiniteelementanalysissoftware,makinganalysisofthereducerinfreemode，andgetthe

7、former10bandsmodeshapesandnaturalfrequenciesofthereducer．3,Basedonthetheoryofmulti-bodysystemdynamics，doinganalysistotheinherentcharacteristicsofthesystem；makingcrashsimulationtothegeartransmissionsystemofthereducerwithvirtualprototypingtechnology．Basedonthetheoryof

8、Henz．makingdynamicperformancesimulationofthegeartransmissionsystematworkinADAMS．4,Exploringthereasonthatcausesvibrationofthereducer．Wemake