齒輪箱減振降噪優化設計

德州學院汽車工程學院　　蘭正

齒輪箱減振降噪優化設計

德州學院汽車工程學院蘭正

本文提出了一種齒輪箱減振降噪優化設計方法，首先計算其模態貢獻量和聲學特征貢獻量，利用振速法分析了齒輪箱振動、噪聲大小與其尺寸的關系；其次利用ANSYS作工具，計算得到齒輪箱主要振型頻率對應幅值最小且箱體表面噪聲功率最小時的箱體壁厚。計算結果對比發現，優化后箱體的振動和噪聲大小得到很大程度削弱，為齒輪箱減振降噪優化分析提供了有效途徑。

齒輪箱；減振降噪；ANSYS；優化設計

齒輪傳動因傳動效率高、傳動壽命長、傳動比精確而被廣泛應用于航空航天、軌道交通、裝備制造等領域［1］。隨著人們對振動和噪聲問題的重視，齒輪箱減振降噪優化設計勢在必行。齒輪箱在運行過程中主要的振動和噪聲來源是齒輪在嚙合時產生的，主要通過三種路徑傳遞到環境中。第一種路徑是，嚙合力和噪聲通過齒輪、軸傳遞到齒輪箱箱體，在箱體上表現出聲輻射和箱體振動；第二種路徑是齒輪嚙合噪聲通過箱體內部的空氣直接傳遞到箱體表面，在箱體上表現為較弱的振動噪聲；第三種路徑主要是通過齒輪箱的各種縫隙向環境中傳播噪聲。研究結果表明有90%以上的振動噪聲來自第一種路徑。因此，減小齒輪箱箱體上的振動及噪聲量就能有效抑制整體振動噪聲，所以齒輪箱減振降噪優化設計就是箱體的優化設計［2］。

本文結合ANSYS分析法、振速法、噪聲和模態固有頻率分析法，計算箱體的振動和噪聲輻射量大小，編寫ANSYS程序對箱體的主要結構尺寸進行優化求解，在保證結構強度的前提下使箱體振動、噪聲量最小。……