圆弧齿面齿轮的动力学模态分析.pdf

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1、机械设计与制造第5期144MachineryDesign&Manufacture2010年5月文章编号：1001—3997(2010)05—0144～02圆弧齿面齿轮的动力学模态分析(安徽国防科技职业学院机械工程系，六安237000)(安徽理工大学机械工程系，淮南232001)ThemodaldynamicanalysisofthearcfacegearsMENGFan-jing1,ZHOUZhe-bo(DepartmentofMechanicalEngineering，AnhuiProfessionCollegeofNat

2、ionalde~nceandScience，Liuan237000，China)(Anhuiuniversityofscienceandtechnology，Huainan232001，China)【摘要】基于齿轮啮合理论和Pr(】_e软件建立了动力学模态分析的三齿模型，然后应用ANSYS软6件进行了动力学模态分析，通过分析从而得到了航空圆弧齿面齿轮的近似固有频率和主振形，为避免传2动中出现共振现象提供了依据。iV关键词：圆弧齿面齿轮；模态分析；主振形；ANSYS5◇【Abstract】Basingonthetheoryof

3、TheMeshingPrincipleandsoftwarePr0一efoundtheThreeModal22DynamicGeModal，anden帆alysistheModalDyamicedtheANSYS，elicitingthenaturalfregⅡe一2vcyandthemai几modeshapeoftheAviationArcFaceGe，qreM凡dati。nforpreetic。ibrationi6dring．5Keywords：Thearcfacegears；Themodaldynamicanalysi

4、s；Themainmodeshape；ANSYS航空齿轮传动来讲更是如此。例如：航空齿轮要求体积尽量小、可PowerDynamics法、缩减法、不对称法、阻尼法等六种提取模态的齿轮机构。目前，对面齿轮的研究刚刚起步，研究的范围只是针对[M]tX}+『c]{t+[K]lxt=tr()}(1)渐开线齿廓的研究，针对圆弧齿廓的研究在现今还没有在公开出式中：[M]—齿轮系统的质量矩阵；[c]—齿轮系统的阻尼矩阵；[K]-版的文献中见到，因此作者在前面对圆弧齿面齿轮啮合理论研究齿轮系统的刚度矩阵；{)卜_齿轮系统所受激振力向量。的基础

5、上，特对圆弧齿面齿轮的动力学模态做了如下研究。由于本文要研究的是圆弧齿面齿轮在自由振动类型，NEN1有限元动力学分析简介以设)}=o，得到自由振动方程，又由于阻尼对模态分析的影固有频率和振型)，和系统在受到一定载荷时的动力响应分析两振动方程为：部分构成。ANSYS提供了强大的动力分析工具，可以很方便地进[M]tX}+『K]{xt--0(2)行各类动力分析问题：模态分析、谐响应分析、瞬态动力学分析和解得方程的特征值方程为：谱分析。对于航空齿轮来讲，由于其运转过程中的受到外部激振([K]一[M]){}：0(3)竺u舯数，而且分析

6、中会占用大量的计算机资源，因此本文仅限于对该⋯‘⋯⋯～。～⋯⋯～⋯～～⋯．．动．特性的两爪主要参数．。齿2圆弧齿面齿轮⋯的一模态⋯分析一天2．1模态分析简介按照齿轮啮合原理的齿轮系统的坐标建立方法，建立的坐标动力学模态分析是用来确定结构的振动杼l生的一种技术，通系统，如图1所示。图中：S一0y和Sio-O。)，，。分一过它可以确定自然频率、振型，模态分析是所有动力学分析的最刀具和面齿轮初始位置的固定坐标系；Ss-0y5瓠和$1-0。y。基础内容。进行模态分析，可以使机构设计避免共振或以特定频广随刀具和面齿轮转动的动坐标系。其

7、中，夹角(：90。)为轴率进行振动，可以使工程技术人员认识到结构对于不同类型的动和轴的夹角。★来稿日期：2009—07—17★基金项目：安徽省青年优秀人才基金资助项目(2009SQRZ203)