山地拖拉机变速箱齿轮的模态优化

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中型拖拉机变速箱齿轮优化平台设计及有限元分析的开题报告

中型拖拉机变速箱齿轮优化平台设计及有限元分析的开题报告一、选题背景及意义拖拉机作为农业机械中的主要设备之一，拥有广泛的使用范围。

其中变速箱是拖拉机传动系统中关键的部件，它决定了拖拉机行驶性能的好坏。

然而，在中型拖拉机的变速箱中，由于齿轮的设计和制造过程中存在一些缺陷，造成了齿轮在使用过程中的磨损和失效，从而导致整个拖拉机性能下降、能耗增加、维修成本等诸多问题。

因此，本研究旨在通过对中型拖拉机变速箱齿轮的优化设计，提高拖拉机传动系统的可靠性和工作效率，进而为农业生产提供更好的支持。

二、研究内容及方法本研究主要包括以下内容：1. 变速箱齿轮设计原理分析：通过对变速箱齿轮的构造和工作原理进行研究分析，明确其在拖拉机传动系统中的重要作用，为设计优化提供基础。

2. 变速箱齿轮优化设计：在分析变速箱齿轮设计原理和现有设计的基础上，运用现代设计理念和工具，对中型拖拉机变速箱齿轮的设计进行创新性的优化和改进。

3. 变速箱齿轮有限元分析：运用有限元分析软件对优化后的齿轮进行有限元分析，验证其受力性能和优化效果，并寻求更好的材料选择和制造工艺。

4. 平台设计：基于所得到的优化结果，设计创新的中型拖拉机变速箱齿轮制造平台，包括设计开发拖拉机变速箱齿轮数控加工设备、检测系统等。

本研究将采用文献调研、数学仿真和实验分析等方法开展。

三、预期成果1. 中型拖拉机变速箱齿轮优化设计方案：通过优化设计，提高变速箱齿轮的耐磨损性和传动效率。

2. 变速箱齿轮有限元分析结果：对所设计的变速箱齿轮进行有限元分析，探究其性能受力特征，可以为制造提供更好的材料选择与生产工艺。

3. 拖拉机变速箱齿轮制造平台：基于优化设计结果，设计和开发出创新的拖拉机变速箱齿轮制造平台，实现高品质、高效率、低成本的制造。

四、研究意义和应用前景本研究的意义和应用前景在于：1. 提高中型拖拉机传动系统的可靠性和工作效率，降低能耗和维修成本，为农业生产提供高品质、高效率、低成本的服务。

齿轮箱模态分析和结构优化方法研究

齿轮箱模态分析和结构优化方法研究发布时间：2022-04-29T11:32:18.110Z 来源：《工程管理前沿》2022年1月2期作者：张殿忠韩晓丽[导读] 在舰船结构中，齿轮传动装置是主要的振动以及噪声来源部位张殿忠韩晓丽山东华成中德传动设备有限公司山东淄博 255000摘要：在舰船结构中，齿轮传动装置是主要的振动以及噪声来源部位，而齿轮箱箱体结构与其振动模态之间是怎样的关系，需要进一步进行分析。

笔者就齿轮箱箱体结构对其振动模态的影响进行建模分析，通过构建传动齿轮箱体模态实验的理论模型以及试验模型，以移动锤击的方法采集相应点的冲击数据以及响应数据，用有限元模型计算对相应结果进行分析，验证研究齿轮传动箱振动模态的方法的有效性。

关键词：齿轮箱；箱体结构；振动模态；结构优化1.齿轮箱箱体结构在舰船的齿轮箱设计中，PTCCreo是一个可扩展的软件套件，团队可用它来创建、分析、查看和利用产品设计。

它包含针对2D和3D设计以及参数化和直接建模的应用。

利用PTC-CreoAAX，可以简化其设计工作，这在传统的3DCAD系统中是无法做到的。

在设计中，设计人员使用软件扩展来设置单点控制的分层设计。

借助这种自顶向下的系统，团队成员随后可以并行进行设计，而不用担心干扰其他人可能正在处理的其他部分的装配。

PTCWindchillPDMLink是一种基于Web的产品数据管理系统（PDM），在设计中可以通过Internet从任何位置访问该系统。

它不仅可以安全存储设计数据，还支持变更和配置管理。

EleconEngineering的齿轮部门现在可以通过事先参考和控制关键几何来开发从概念构想到详细设计的复杂船舶设计，一切工作都在物理原型制作和测试前进行。

在具体的齿轮箱设计中，可采用自顶向下的设计方法，轻松生成复杂的设计并更快完成变型设计。

2.齿轮箱有限元模型设计有限单元法是随着电子计算机的发展而迅速发展起来的一种现代计算方法。

变速箱齿轮的柔性动力学分析及优化研究

1）齿轮修形后在重载作用下的啮合力比优化前降低了约 0.4%，优化前齿轮组在啮合过程中的最大波动范围比优化前降低了约 57.1%，说明优化后降低了对齿轮加工精度的要求，有效地弥补了由于齿轮外形尺寸波动而导致的啮合力的变化。
李磊
（中国重汽集团大同齿轮有限公司，山西大同 037000）
摘要：以 ANSYS 仿真分析软件为基础，针对性的提出了变速箱齿轮的优化方案，并利用柔性动力学的方法对
优化前后变速箱工作时的齿轮间啮合力和加速度波动情况进行了对比。结果表明，优化后极大的降低了变速箱
在重载作用下的齿轮间啮合力和加速度波动情况，对提升变速箱工作稳定性和使用寿命具有极大的作用。
处理后，当齿轮在啮合过程中的侧向间隙降低，且修正后齿轮在啮合过程中的连续性得到了极大的提升，显著的降低了在啮合瞬间发生侧滑冲击的概率。因此使工作时的侧向冲击加速度有了显著的降低，极大的提升了变速箱在工作过程中的稳定性，提高了处传动系统的使用寿命。 3 结论
本文针对变速箱在工作过程中所存在的振动冲击大、齿轮传动系统磨损严重，使用寿命低的缺陷，以 ANSYS 仿真分析软件为基础，结合柔性动力学理论，提出了对齿轮轮齿进行双面修形的有害方案，并对优化前后的实际应用效果进行了对比分析，结果表明：
下的啮合力的最大值约为 4 930 N，而修形后的最大
啮合力约为 4 910 N，比优化前降低了约 0.4%。这主
要是由于对啮合齿轮进行修形后优化了啮合齿轮之
间接触位置的范围，使齿面受力情况下更加均匀，降
低了在啮合时候的应力集中。优化前齿轮组在啮合
2019 年第 9 期
李磊：变速箱齿轮的柔性动力学分析及优化研究
变速箱齿轮组在重载情况下啮合时的侧向冲击加速度变化情况如图 3 所示。

机械传动系统的齿轮设计与优化

机械传动系统的齿轮设计与优化机械传动系统是现代工业中不可或缺的一部分，它用于将动力从一个部件传递到另一个部件。

而齿轮作为机械传动系统中最常见的传动元件之一，其设计和优化对于传动系统的性能至关重要。

一、齿轮设计的基本原理齿轮传动是通过齿轮齿面之间的啮合来传递动力的。

齿轮的设计需要考虑到以下几个方面：1. 齿轮的模数：模数是齿轮齿数和齿轮直径的比值，它决定了齿轮的尺寸。

一般来说，模数越大，齿轮的尺寸越大，承载能力也越大，但是齿轮的精度和效率会降低。

2. 齿轮的齿数：齿数决定了齿轮的转速比，即输入轴和输出轴的转速之比。

齿数越多，转速比越大，但是齿轮的尺寸也会增加。

3. 齿轮的齿形：齿形的设计直接影响齿轮的传动效率和噪音。

常见的齿形有直齿、斜齿、渐开线齿等。

渐开线齿形是目前应用最广泛的一种，它能够减小齿轮啮合时的冲击和噪音。

二、齿轮设计的优化方法齿轮的设计不仅需要满足传动比和承载能力的要求，还需要考虑到传动效率、噪音和寿命等因素。

以下是一些常见的齿轮设计优化方法：1. 材料选择：齿轮的材料选择直接影响到齿轮的承载能力和寿命。

一般来说，齿轮的材料应具有高强度、高硬度和良好的韧性。

常见的材料有钢、铸铁和铜合金等。

2. 齿轮的润滑：齿轮传动中的润滑是非常重要的，它能够减小齿轮的摩擦和磨损，提高传动效率和寿命。

常见的润滑方式有油润滑和干润滑两种。

3. 齿轮的加工工艺：齿轮的加工工艺对于齿轮的精度和质量有着重要的影响。

常见的加工工艺有铣削、滚齿和磨齿等。

不同的加工工艺会对齿轮的精度、强度和噪音产生不同的影响。

三、齿轮设计的案例分析为了更好地理解齿轮设计与优化的过程，我们可以通过一个实际的案例来进行分析。

假设我们需要设计一个用于汽车变速器的齿轮传动系统。

根据汽车的使用要求，我们需要考虑到传动比、承载能力、传动效率和噪音等因素。

首先，我们需要确定齿轮的模数和齿数。

根据变速器的设计要求，我们可以选择适当的模数和齿数，以满足传动比和承载能力的要求。

拖拉机变速箱的使用与常见故障排除

拖拉机变速箱的使用与常见故障排除拖拉机是一种常见的农业机械设备，它在农田耕作、播种、收割等方面扮演着重要角色。

而拖拉机的变速箱则是拖拉机的核心部件之一，它直接影响到拖拉机的行驶性能和工作效率。

了解拖拉机变速箱的使用和常见故障排除是非常重要的。

一、拖拉机变速箱的使用1. 正确操作变速杆拖拉机的变速箱通常采用手动操作的方式，根据工作需要选择合适的挡位，并正确操作变速杆进行换挡。

在换挡的时候要确保拖拉机完全停稳，并且松开离合器，保证变速能够顺利完成。

2. 合理选用挡位对于不同的工作情况，需要合理选择变速箱的挡位。

在起步和爬坡时，应该选择低挡位，并且在行驶中要根据路况和负载情况进行适当调整。

3. 维护润滑拖拉机变速箱内部需要保持良好的润滑情况，因此需要定期更换变速箱油，并对润滑系统进行检查和调整。

保持变速箱内部的润滑状态可以有效延长变速箱的使用寿命。

4. 减少空转在进行换挡或者停车时要尽量减少变速箱的空转时间，避免对变速箱产生额外的磨损。

二、拖拉机变速箱常见故障排除1. 变速不顺、跳挡这是拖拉机变速箱常见的故障之一，通常是由于变速箱内部部件磨损或者调整不当导致的。

可以通过检查变速杆、离合器等部件进行调整，并及时更换磨损的零部件来解决这一问题。

2. 变速箱异响当拖拉机变速箱出现异响的情况时，通常是由于齿轮磨损或者润滑不良导致的。

可以通过更换磨损的齿轮、调整齿轮啮合间隙或者加强润滑来解决这一问题。

3. 变速箱漏油拖拉机变速箱漏油是比较常见的问题，通常是由于密封件磨损或者安装不当导致的。

需要及时更换磨损的密封件，并确保密封件的安装位置正确，以解决漏油问题。

4. 变速箱无法挂档当拖拉机变速箱无法挂档时，通常是由于离合器故障或者挡位叉、链条等部件损坏导致的。

需要进行相应的部件更换和调整，以解决无法挂档的问题。

拖拉机变速箱是拖拉机的重要部件之一，正确的使用和维护对于延长变速箱的寿命和保证农业作业的高效进行非常重要。

工程机械变速箱齿轮布局优化

常用档位及工作离合器如下: 前进 1 档: KV 、K 1; 前进 2 档: K V、K 2; 前进 3 档: K V 、K 3; 前进 4 档: K 4、K 3; 后退 1 档: KR、K1; 后退 2 档: KR、K 2; 后退 3 档: KR、 K 3。
图 1 变速箱传动路线
图 2 变速器齿轮布局
导数存在等, 既可以是显函数, 也可以是隐函数; 隐含地具有并行性等许多优点。
图 5 遗传算法流程图
基于目标函数的特点和遗传算法的优点, 本文采用遗传算法来求解模型。该算法求解的流程如图 5 所示, 它主要包括复制、交叉、变异、优良个体的杂交和移民等操作。
4 优化实例
现有一轮式装载机变速
箱, 其传动路线与图 1 相同,
x2
x4
cos 3
= y2
y 4 + L 24 sin 3
( 9)
式中, 3 为 2 点和 4 点的连线与水平方向的夹角。 3
的值可由下式得出
3=
arccos
x
1L1
x
4
4+
arccos
L
224+ 2L
L 214- L 24 L 14
2 12
( 10)
2. 2 设计变量的确定
由前述讨论可知, 当传动箱的齿轮参数确定后, 仅
6 点的坐标可以推出 4 点的坐标
x4
L68 T cos 1 sin 1
=
( 3)
y4
L46 cos 3 sin 3
式中, 3 为 6 点和 4 点的连线与水平方向的夹角。由
7 点坐标可得 5 点坐标
L68 T cos 1 sin 1
x5
= L67 cos 2 sin 2

机械设计中的齿轮传动优化

机械设计中的齿轮传动优化齿轮传动是机械设计中常见且重要的一种传动方式，广泛应用于各个领域。

它通过齿轮之间的啮合传递力量和运动，实现速度转换、扭矩增减等功能。

然而，在实际的应用中，由于材料、加工、制造等因素的影响，齿轮传动存在一些问题，如噪声、振动、能量损失等。

因此，对于齿轮传动的优化非常重要，可以提高传动效率、减少能量损失、降低噪声振动，从而提高机械性能和使用寿命。

首先，在进行齿轮传动优化时，需要注意齿轮的几何参数的选择。

齿轮的参数包括模数、齿数、压力角等。

模数是指每个齿轮上的齿的数量，齿数则是整个齿轮上的齿的总数。

选择合适的模数和齿数可以达到合理分布载荷、减小齿轮传动中的载荷集中现象。

同时，合理选择压力角可以使得齿轮传动的效率更高。

其次，齿轮材料的选择也是进行优化的重点。

常见的齿轮材料有钢、铸铁、铜合金等。

齿轮材料的选择要综合考虑材料的强度、韧性、耐磨性等因素。

例如，在高速、高载荷的工况下，可以选择高强度的合金钢作为齿轮材料，以确保齿轮的工作寿命。

而在低速、低载荷的场合，可以选择铸铁材料以降低成本。

另外，齿轮的表面处理也是齿轮传动优化的一项重要内容。

表面处理可以改善齿轮的亲合性和传动性能，减少噪声和振动。

热处理是常见的表面处理方式，通过淬火、回火等工艺可以提高齿轮的硬度和强度。

此外，还可以采用齿面研磨、齿轮抛光等工艺来改善齿轮的表面质量，减小齿轮传动时的摩擦损失。

在进行齿轮传动优化时，还需要考虑齿轮的配合间隙。

配合间隙是指齿轮的装配和工作时的间隙。

合理的配合间隙可以减小齿轮传动中的噪声和振动，提高传动效率。

过大的间隙会导致齿轮的歪斜和不稳定运动，从而影响齿轮传动的性能。

此外，齿轮传动中的润滑也是非常重要的一方面。

合适的润滑方式可以减小齿轮传动的摩擦损失，提高传动效率，延长使用寿命。

常见的润滑方式有干润滑和油润滑两种。

在高速、高温、高载荷的工作条件下可以选择油润滑，而在干燥环境或低载荷、低速的工作条件下可以选择干润滑。

机械设计中的齿轮传动系统优化方法研究

机械设计中的齿轮传动系统优化方法研究齿轮传动是机械工程中常用的一种动力传输方式，广泛应用于各种机械设备中。

通过齿轮的啮合配合，可以实现高效、精确的转动传递，确保机械设备的稳定性和可靠性。

然而，在实际工程设计中，齿轮传动系统常常面临着各种问题，如传动效率低、噪声大、寿命短等。

因此，对齿轮传动系统进行优化是一项十分重要的任务。

齿轮传动系统的优化方法研究可以从多个方面入手，涵盖了传动效率、噪声、寿命等方面的考虑。

下面将介绍几种常见的齿轮传动系统优化方法。

首先，传动效率是齿轮传动系统优化的重要指标之一。

通过改进齿轮的几何形状、齿轮材料选择以及润滑方式等，可以提高传动效率。

对于齿轮的几何形状来说，常见的优化方法包括减小齿轮啮合时的摩擦损失，采用更合理的啮合角等。

此外，合理选择齿轮材料，提高齿轮的硬度和抗磨损性能，也能有效提高传动效率。

另外，在设计润滑系统时，要注重选用适当的润滑方式和合适的润滑剂，以减小摩擦损失，提高传动效率。

其次，减小齿轮传动系统的噪声也是优化的重要目标之一。

齿轮传动系统在运动过程中会产生噪音，影响到机械设备的正常工作和运行环境的安静。

为了减小噪声，可以从减小振动和减小噪音源入手。

在设计齿轮时，采用合理的齿轮模数、齿数和齿轮间距等几何参数，可以有效减小齿轮的振动幅度，减少噪音的产生。

此外，选择低噪音的齿轮材料，使用减震和隔音结构，也可以起到减小噪音的作用。

最后，延长齿轮传动系统的使用寿命也是一项重要的优化目标。

齿轮在传动过程中受到很大的载荷和磨损，容易引起疲劳断裂和啮合面的磨损。

为了延长齿轮传动系统的使用寿命，可以从齿轮材料的选择、齿轮轮廓修形、表面处理等方面入手。

选择高强度、高耐磨的齿轮材料可以提高齿轮的使用寿命。

同时，通过合理的齿轮轮廓修形和表面处理，可以改善齿轮的接触应力分布和摩擦性能，减小齿轮的磨损，延长使用寿命。

除了上述方法外，还可以借助计算机辅助设计软件和仿真工具来进行齿轮传动系统的优化研究。

基于模态分析的变速箱齿轮轴尺寸优化

对优化过程进行服务，使计算过程简单化而不需要复杂的编程。Ｉｓｉｇｈｔ中的自适应模拟退火法（ＡＳＡ）具有
比传统ＳＡ更优良的全局求解能力和计算效率，它能有效探索全局优化解，非常适合处理连续和非连续设计空间。该算法可以对最大运算次数进行预估；同时可以对每次执行的可行解和目前为止的最优解之间的最大差值进行设置，保证了计算的精确度，因此选择该优化算法对齿轮轴轴颈直径进行优化分析。３．３优化结果分析系统按照自适应模拟退火算法执行循环１２７次之后达到最优，可以得出齿轮轴轴颈直径的最优值。如表２所示是各设计参数和目标函数的历史变化表，由表２可知优化之后的轴颈直径达到了最优值，当ｄ＝２６．５ｍｍ，ｄ＝３２．７ｍｍ，ｄ＝４０．７ｍｍ，ｄ，＝３７．９ｍｍ时，目标函数Ｆ达到最大２７００。从图中可以观察到ｄ，ｄ，ｄ，ｄ，和目标函数Ｆ的历史变化情况。优化之前Ｆ等于２５０７．４，优化之后Ｆ等于２７００，增大
的范围，并且设置其约束条件ｄ＜ｄ＜ｄ，以及设置Ｆ最大为目标函数。
系统则根据自适应模拟退算法自动改变ｄ．，ｄ，ｄ和ｄ，的值，生成一组新的尺寸数据，并将该数据赋予给Ｐｍ，Ｅ的轨迹文件ｓｈｕｃｈｕｚｈｏｕ．ｔｘｔ，系统会自动重新进行建模，之后将模型文件重新传至Ａｂａｑｕｓ中进行模态分析，不断自动往复，如此便可以实现齿轮轴建模、模态分析和结构优化整个过程的自动化运行。模拟退火算法（ＳＡ）的基本思想是：通过模拟退火过程，将组合优化问题与统计力学中的热平衡问题类比，从初始点开始每前进一步就对目标函数进行一次评估，只要函数值下降，新的设计点就被接受，反复进行，直至找到最优点。Ｉｓｉｇｈｔ是一套可以整合设计流程中所使用的各项软件的工具，并且是能自动进行最优化设计的软件系统平台。Ｉｓｉｇｈｔ主要注重于提供不同层次的优化技术和多学科设计优化方法以及对优化过程管理方法，

拖拉机变速箱齿轮故障诊断智能软件的设计与实现

拖拉机变速箱齿轮故障诊断智能软件的设计与实现
张丹平;余海涛;王金平
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2008(036)014
【摘要】人们在采用人工神经网络进行智能信号处理时,需要较深入学习人工神经网络的理论.为解决这个问题,该研究设计了一种"傻瓜型"的神经网络智能信号处理软件,使用该软件,可以降低神经网络应用于智能信号处理的门槛,推进智能信号处理在拖拉机变速箱齿轮故障诊断方面的应用.
【总页数】3页(P6134-6136)
【作者】张丹平;余海涛;王金平
【作者单位】昌航空大学,江西南昌,330063;昌航空大学,江西南昌,330063;江西中医学院,江西南昌,330006
【正文语种】中文
【中图分类】S219.07
【相关文献】
1.拖拉机变速箱齿轮损坏r 原因分析及预防措施 [J], 常东平
2.山地拖拉机变速箱齿轮的模态优化 [J], 杜晓晨;郭贵生;杨福增
3.拖拉机变速箱齿轮损坏原因分析及预防措施 [J], 常东平
4.拖拉机变速箱齿轮副的接触有限元分析 [J], 翁剑成;许清普;温建和
5.基于软件的拖拉机变速箱齿轮故障诊断研究 [J], 王金平;余海涛;张丹平
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变速箱齿轮系统动力学分析与优化

变速箱齿轮系统动力学分析与优化变速箱作为汽车中的重要部分，其性能和稳定性，对于整车的性能都有着非常重要的影响。

在变速箱中，齿轮系统作为关键的传动机构，需要承受汽车的牵引和力矩，提供合适的转速和扭矩输出，通过合理的设计和优化，可以提高汽车的加速和燃油经济性。

因此，齿轮系统动力学分析和优化是现代汽车设计中必不可少的重要环节。

一、齿轮系统动力学分析齿轮系统动力学分析是指通过数学模型和计算分析，研究齿轮在传动过程中的力学运动以及系统的振动、噪声、耐久性等方面的问题。

齿轮系统在传动过程中，会产生许多不同频率和不同振幅的振动，随着工作条件的不断变化，振动幅值和频率也会发生变化。

齿轮系统的动力学分析需要考虑多种因素，如齿轮齿形和尺寸、传动比、齿面接触区域、润滑方式、强度和刚度等因素，同时还需要考虑其他一些影响因素，如曲轴、连杆、轮胎、车轮等部件对系统的影响。

二、齿轮系统优化齿轮系统的优化是指通过针对齿面设计、润滑方式、齿轮材料和强度分析等方面，实现齿轮传动过程的最佳化和优化。

齿轮系统优化的主要目的是提高齿轮系统的工作效率、减少能量损失、降低噪音和振动水平、延长齿轮系统的使用寿命等。

齿轮系统优化的关键技术包括：1. 齿形优化：通过优化齿轮齿形，改善齿面接触区域的磨损状态，减少噪声和振动。

2. 润滑方式优化：选择合适的润滑方式，提高润滑效率，降低摩擦损失，延长齿轮寿命。

3. 齿轮材料优化：选择高强度、高韧性、高硬度的齿轮材料，提高齿轮的强度和耐久性。

4. 强度分析优化：通过强度分析，预测齿轮系统的耐久性，确定最佳工作参数。

5. 过程仿真优化：通过齿轮系统的过程仿真，预测齿轮系统的振动、噪声和效率等参数，优化齿轮系统的设计和工艺。

三、结论齿轮系统动力学分析和优化是汽车设计和制造的关键环节之一，通过合理的设计和优化，可以提高汽车的加速性能、燃油经济性和驾驶平稳性，从而提高汽车的市场竞争力。

在未来的研究中，应该进一步探索齿轮系统的优化方法和技术，发展出更加可靠、高效和环保的齿轮系统。

浅谈手动变速箱齿轮啸叫特性优化

浅谈手动变速箱齿轮啸叫特性优化作者：谢嵩松杨连波来源：《企业科技与发展》2018年第03期【摘要】针对某纵置手动变速箱存在的啸叫问题，通过测试明确了产生啸叫噪声的齿轮副，然后建立该变速箱的仿真模型，使用台架啮合斑点和壳体振动测试结果验证了模型的有效性。

文章分别研究了齿侧间隙、齿廓倒角宽度和微观修形参数对传递误差的影响规律，提出了考虑加工精度的齿轮修形方案并进行效果预测。

实车测试结果表明，搭载优化后的变速箱，车内啸叫阶次噪声明显降低，满足与噪声总级差值大于15 dB的标准，主观感觉变速箱啸叫特性明显改善，与客观测试结果一致，有效地解决了变速箱齿轮啸叫问题。

该项分析工作对解决同类问题具有参考价值。

【关键词】手动变速箱；齿轮啸叫；阶次噪声；啮合斑点；传递误差【中图分类号】TB533 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2018）03-0158-040 引言动力传动系统作为汽车的重要组成部分，其NVH（噪声、振动与声振粗糙度）性能受到人们越来越多的关注。

变速箱齿轮啸叫是最常见的动力传动系统NVH问题之一。

变速箱受承载齿轮副传递误差（Transmission Error，TE）的激励，从而产生啸叫噪声，通过空气路径和结构路径向车内传递，其详细作用机理如图1所示。

齿轮啸叫主观感觉为“哨鸣音”，客观表现为具有明显的阶次特征，无论在传统车辆还是新能源车辆中，均有可能出现。

目前，已有众多学者针对变速箱齿轮啸叫问题开展过研究工作[1-6]，但是对变速箱单体或单对齿轮副开展研究的较多，针对变速箱搭载整车后，综合进行整车试验、台架试验及仿真分析的较少。

系统分析齿轮啸叫特性，对提升变速箱乃至整车NVH性能有利。

本文以某纵置6速手动变速箱为研究对象，通过测试明确产生啸叫问题的齿轮副，然后建立仿真模型并使用测试数据验证其有效性，在此基础上提出整改方案。

经实车验证，所提方案对降低齿轮啸叫噪声效果明显。

1 啸叫问题确认采用主观评价与客观测试相结合的方式对变速箱齿轮啸叫问题进行分析。

变速箱齿轮拍击柔体动力学分析与优化

变速箱齿轮拍击柔体动力学分析与优化为探究变速箱内齿轮在空载时的拍击历程，从而降低齿轮的拍击噪声，优化整车的NVH。

根据实际工况，在ADAMS软件中，建立变速箱齿轮的柔体动力学拍击模型，完成了发动机扭振与负载的模拟，通过对模型进行仿真，分析主从动齿轮在稳态时的角速度以及啮合力关系。

分析了齿轮在受到发动机扭振激励下的拍击过程。

通过频域分析可知，齿轮产生拍击是由于发动机的扭振频率及其倍频所产生。

对齿轮的转动惯量进行优化，同时优化齿轮的角加速度激励，降低了齿轮的拍击力，减小了拍击噪声。

标签：齿轮；柔体；ADAMS；动力学；拍击随着汽车工业的发展，对整车NVH的要求也日渐提高，由发动机扭振而产生的变速箱齿轮空载拍击噪声也愈发受到关注。

由于齿轮传动涉及到啮合刚度，齿侧间隙等多重非线性问题，难以利用公式进行准确表达。

本文利用ADAMS 建立变速箱齿轮系统的柔体动力学模型，模拟齿轮在受到发动机扭振激励下的拍击过程，在时域和频域下分析拍击形成的原因，并通过优化，提出降低齿轮拍击噪声的方法[1-2]。

1 齿轮拍击动力学模型的建立1.1 齿轮柔体模型的建立在ANSYS软件中根据模态叠加原理，建立某型号变速箱四挡齿轮的模态中性文件，具体的齿轮技术参数如表1所示，材料参数如表2所示。

在ADAMS中，建立该齿轮的柔体动力学模型如图1所示。

在齿轮体心刚性节点位置处设置旋转副；同时在齿轮间添加了柔体接触。

1.2 发动机扭振与负载的模拟变速箱内齿轮空载时产生拍击主要是由于发动机的扭振造成的[3]。

四缸发动机的转矩波动一般为输出转矩的十分之一左右，通过扭转减震器、飞轮、离合器，转速波动通常控制在转速的2%～5%。

在ADAMS中，首先模拟加速工况，设定为发动机在2秒内转速从1500上升到2000的工况。

添加转速驱动函数：4*step（time，0，1，2，1.33）*sin（step （time，0，18000d，2，24000d）*time）+step（time，0，9000d，2，12000d）。

某变速箱齿轮的模态分析与动态分析研究

10.16638/ki.1671-7988.2019.21.027某变速箱齿轮的模态分析与动态分析研究马峻（北京电子科技职业学院，北京100176）摘要：文章通过Solidworks软件建立了简化后的三档齿轮传动几何模型，导入ANASYS/LS-DYNA软件进行了模态分析和动态分析。

在建立传动系统有限元模型时，利用弹黃单元对轴承的刚度进行等效，提高了计算速度，同时避免了有限元模型只能对模态进行线性求解的缺陷，提高了模型的计算精度。

通过模态分析，确定了变速器处于三档时的啮合频率，通过动态分析，确定了齿轮啮合过程中的应力应变以及啮合力的变化情况。

关键词：变速器；模态分析；动态分析中图分类号：U463.212 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2019)21-79-03Modal Analysis and Dynamic Analysis of a Transmission GearMa Jun（Beijing Ploytechnic, Beijing 100176）Abstract: This paper establishes a simplified three-speed gear transmission geometry model by Solidworks software, and introduces ANASYS/LS-DYNA software for modal analysis and dynamic analysis. When the finite element model of the transmission system is established, the stiffness of the bearing is equivalent by the elastic yellow element, which improves the calculation speed, and avoids the defect that the finite element model can only solve the linear problem of the modal, and improves the calculation accuracy of the model. Through the modal analysis, the meshing frequency of the transmission in the third gear is determined. Through the dynamic analysis, the stress and strain during the meshing process and the change of the meshing force are determined.Keywords: Transmission; Modal analysis; Dynamic analysisCLC NO.: U463.212 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)21-79-03前言随着经济发展，人们对汽车的要求已经不不仅仅是代步。

农机变速箱体的有限元模态分析及改进设计

ｃｌｎｔｒｍｐｒｖｈｅｄｎａｉｒｏｍａｅｏｆａｉｕｌｕａａｈｎｅｙｏｕｄｉｕｎｉｏｅｔｙｍｃｐｅｆｒｎｃｇｒｃｔｒｌｍｃｉｒ．
Ｋｅｒ：ａｉｕｔａｃｎｅｙ；ｇａｂａｅ；ｍｏａｎａｙｉｙｗｏｄｓｇｒｃｌｕｒｌｍａｈｉｒｅｒｏｘｃｓｄｌａｌｓｓ；ｍｏｄｌｅｐｅｉｎｔａｘｒｍｅ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：ＴｈａｉｙｏｏａｉｇｗｈｅｓｓａｔａｄｔｅｒＣｎｕｃｉｎａｅｓｏｅｒｏａｅｉｎｅｃｖｔｆｒｔｔｅｌｈｆｎｈｉＯｊｎｔｒａｆｇａｂｘｃｓｎｏｅｎｏ
石林，王扬渝。蒋建东。章风。赵张宪
（江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室，江杭州３０３）浙浙１０２
摘要：某型农机变速箱体在使用过程中，行走轮空腔及其连接区域易发生断裂损坏，用Ｎａｔａ运ｓｒｎ
增强，助于整机动态性能的提高．有关键词：农机；变速箱体；态分析；态试验模模中图分类号：２４４￥２．文献标识码：Ａ文章编号：０６４０（０００ —２９０１０ —３３２１）２０２ —４
Ｆｉｔｌｍｅｏａｎｌｓｓａｍｐｒｖｄｄｓｇｆｇａｂｘｎｉｅｅｅｎｔｍｄｌａａｙｉｎｄｉｏｅｅｉｎｏｅｒｏ

拖拉机变速箱原理

拖拉机变速箱原理嘿，朋友们！今天咱来聊聊拖拉机变速箱那点事儿。

你说这拖拉机变速箱啊，就好比是人的关节一样重要。

咱走路的时候，关节得灵活吧，能根据咱的想法随时变换姿势和速度。

拖拉机也是一样呀，变速箱就是让它能在不同的路况和工作要求下，顺顺利利地跑起来。

想象一下，拖拉机在田地里干活，一会儿要慢慢地耕着地，一会儿又得快点儿跑起来去另一个地方。

这时候变速箱就得发挥作用啦！它里面有好多大大小小的齿轮，就像一群小伙伴一样，相互配合着工作。

这些齿轮啊，有的大，有的小。

大齿轮转一圈，小齿轮可能都转好几圈了。

这就好比你和一个小朋友跑步，你迈一步，小朋友可能得迈好几步才能跟上。

通过不同齿轮的组合，拖拉机就能实现不同的速度啦。

而且啊，这变速箱还挺皮实的。

它不怕脏不怕累，就在那默默地工作着。

你看那些在田地里摸爬滚打的拖拉机，不管环境多恶劣，变速箱都不离不弃。

咱再想想，如果没有这个变速箱，那拖拉机得多难开呀！就像人没了关节，想动都动不了。

它能让拖拉机在各种复杂的情况下都能顺利前进，是不是很厉害？你说这制造变速箱的人得多聪明啊！能设计出这么巧妙的东西来。

他们得考虑好多因素呢，要让它耐用，要让它能适应不同的拖拉机型号，还得让它好维修。

这可不是一件简单的事儿啊！咱平时开拖拉机的时候，也得爱护这个变速箱。

别乱挂挡，别猛踩油门，就像咱得爱护自己的身体一样。

要是不好好对它，它哪天闹脾气了，咱可就麻烦啦！总之，拖拉机变速箱虽然看起来不起眼，但它的作用可大了去了。

它是拖拉机的重要组成部分，没有它，拖拉机可就跑不起来啦！所以啊，咱可得好好了解它，爱护它，让它能一直好好地为咱服务呀！这就是我对拖拉机变速箱的看法，你们觉得呢？。

齿轮工艺参数优化-概述说明以及解释

齿轮工艺参数优化-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述齿轮是一种常用的机械传动装置，广泛应用于各个领域的机械设备中。

齿轮工艺参数的优化是提高齿轮性能和可靠性的重要手段之一。

通过对齿轮工艺参数进行合理的优化和调整，可以提高齿轮的传动效率、降低噪音和振动，并延长其使用寿命。

本文将对齿轮工艺参数的重要性和优化方法进行深入探讨。

首先，我们将通过分析齿轮工艺参数的作用机理和影响因素，揭示其在齿轮传动中的重要性。

其次，我们将介绍常见的齿轮工艺参数优化方法，包括传统的经验法和基于计算机仿真的数值优化方法。

通过比较和分析不同的优化方法，我们将为齿轮工艺参数的优化提供科学、合理的指导。

通过本文的研究，相信读者将对齿轮工艺参数的优化有更深入的了解，并能在实际应用中灵活运用。

同时，本文对未来齿轮工艺参数优化的研究方向也进行了展望，希望能为相关领域的研究者提供一定的借鉴和启示。

在接下来的章节中，我们将逐步展开对齿轮工艺参数的重要性和优化方法的详细讨论。

通过这些内容的阐述，我们希望能够为读者提供全面、系统的知识和方法，以促进齿轮传动技术的进一步发展和应用。

1.2 文章结构文章结构部分是对整篇文章的组织和章节安排进行介绍。

在本文中，文章结构可以按照以下方式进行描述：本文共分为引言、正文和结论三个部分。

引言部分主要包括概述、文章结构和目的。

在概述中，介绍了齿轮工艺参数优化的背景和重要性。

随后，文章结构部分说明了本文的组织结构，即引言、正文和结论三个部分。

最后，目的部分明确了本文的研究目标和意义。

正文部分分为齿轮工艺参数的重要性和齿轮工艺参数的优化方法两个小节。

第一个小节中，将详细介绍齿轮工艺参数的重要性，解释为什么对齿轮工艺参数进行优化是必要的。

第二个小节将重点讨论齿轮工艺参数的优化方法，包括理论模型、实验设计和计算机仿真等方面。

结论部分主要包括总结和对未来研究的展望两个方面。

在总结部分，将归纳整篇文章的主要内容和研究结果。

齿轮箱模态分析和结构优化方法研究

太原理工大学硕士学位论文齿轮箱模态分析和结构优化方法研究姓名：张学亮申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：程珩 20100501
太原理工大学硕士研究生学位论文
齿轮箱模态分析和结构优化方法研究摘要
齿轮箱作为机械设备传动系统中一种必不可少的连接和传递动力的通用部件，其设计水平和制造技术在一定程度上反应了国家的综合国力和市场竞争力，而随着科学技术的快速发展,对其在传递功率大、体积小、重量轻、振动小、噪声低等方面提出了更高的要求。由于齿轮箱工作环境恶劣，工作时受到来自外部的激励而产生振动；齿轮在啮合过程中会产生冲击，冲击通过轴和轴承传递到齿轮箱体上而引起箱体振动。箱体振动极易导致齿轮的不对中，引起箱体的疲劳损伤破坏，降低齿轮箱的使用寿命。由此可见开展对齿轮箱动态特性的研究已显得至关重要。目前，利用模态分析技术来预估机械结构的动态特性已成为有效途径之一，将有限元模态分析与试验模态分析相结合，利用试验模态分析结果验证和修正有限元模型已成为一种趋势，同时利用现代优化技术对齿轮箱在重量、变形、应力等方面的优化分析也正在日益普遍。本课题主要开展对齿轮箱的模态分析，以此来预估齿轮箱的动态特性，在齿轮箱有限元模型正确的基础上对其做结构优化分析。本文首先介绍了结构模态分析和结构优化的国内外研究现状，针对有限元分析理论和试验模态分析理论，以及各种试验模态参数辨识方法，在所建立齿轮箱有限元模型上做有限元模态分析，通过分析有限元模态振型对齿轮箱的影响，调整箱体局部刚度来减小箱体变形。采用单点激励多点响应的试验模态分析法对齿轮箱做试验模态分析，利用 PolyMAX 法辨识齿轮箱模态参数。在试
1.2 课题研究背景
在齿轮箱的设计研究过程中，有限元分析法基于它本身的特性而被广泛应用，主要包括对齿轮箱做动静态结构分析，以此来了解齿轮箱的动态特性并为结构优化提供帮助

轮拖变速箱齿轮修形设计、仿真与试验

轮拖变速箱齿轮修形设计、仿真与试验杨建军;刘威;龚飞;郭浩杰【摘要】Taking wheel gearbox transmission system as the research object,the deformation of transmission shaft and the dislocation of gear based on ROMAX software are analyzed,conducting micro modification design of gear pair and the distribution characteristics of load per unit length of modifwation gear and unmodified gear are compared.The distribution regularity of contact stress and bending stress of gear pairs under different installation errors are analyzed in the environment of Ansys.In order to verify the correctness of modification amount of gear design,the vibration test of the modification gear and unmodified gear was carried out in the wheel gearbox test bench,the spectrum analysis of vibration test data was carried out by using MATLAB program.The result shows that the reasonable modifwation amount can significantly decrease the vibration of the gear pair.%以轮拖变速箱齿轮传动系统为研究对象,以ROMAX软件为平台,仿真分析了不同工况下传动轴的变形量和齿轮的位错量,对齿轮副进行几何微观修形设计,对比分析修形齿轮与未修形轮齿的单位长度载荷分布特点.在有限元环境下,分析了不同安装误差下修形齿轮副的接触应力和弯曲应力的分布规律.为了验证齿轮设计修形量的正确性,在轮拖变速箱试验台架上,对未修形齿轮与修形齿轮进行了振动测试,利用MATLAB程序对振动试验数据进行了频谱分析,其结果表明合理的修形量能明显降低齿轮副的振动.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】4页(P77-79,84)【关键词】轮拖变速箱;齿轮修形;安装误差;频谱分析;振动【作者】杨建军;刘威;龚飞;郭浩杰【作者单位】河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003;河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003;河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003;河南科技大学机电工程学院,河南洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】TH16;TH132变速箱齿轮传动系统是拖拉机产品设计中重要的环节。

基于拖拉机变速箱的传动系统优化策略分析

基于拖拉机变速箱的传动系统优化策略分析孙艳芬【摘要】拖拉机变速箱结构是其传动系统重要组成部分.为此,对拖拉机变速箱传动系统进行分析,结合实际工作需求设计出适合当前多种需求的拖拉机变速箱传动系统,以保证其通用性,并在此基础上确定了传动系统相关参数.通过Pro/E对传动系统楚论部分以及花键轴部分进行仿真处理,得出优化前的传动系统结构,并在此基础上进行分析,在不降低结构性能基础上降低其体积和质量,最终实现对传动系统的优化,提升其工作效率.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2018(040)004【总页数】5页(P242-246)【关键词】拖拉机;变速箱;传动系统;优化【作者】孙艳芬【作者单位】常州机电职业技术学院机械工程学院,江苏常州 213164【正文语种】中文【中图分类】S219.032.10 引言变速箱是拖拉机传动机构中不可缺少的部分。

一般以运输工具动力产生装置作为输出端，结合运输工具的传动部分及液压部分作为控制部分，将动力传输至运输工具驱动轮上，结合动力输出装置为驱动轮提供不同牵引力，以此改变其运输效率及速度。

从拖拉机运输动力控制过程来看,拖拉机变速箱传动系统性能好坏与其结构有明显关系，必须在实际设计中提升变速箱传动系统性能，为拖拉机提供较为良好的动力控制结构。

从本质上来说，变速箱属于拖拉机动力控制机构的核心部分，当前在进行拖拉机变速箱传动系统设计过程中存在一些固有问题，如设计效率低下、难以在设计中快速建立拖拉机变速箱三维传动系统模型、在实际设计中存在尺寸上固有弊端(尺寸部分难以优化)等。

为解决以上问题，需要针对问题产生根源结合计算机辅助技术进行其设计优化，促进系统运转效率提升。

1 设计结构和工作原理针对当前在拖拉机变速箱结构设计中存在的一些固有弊端进行分析，并针对性采用相应方法对其进行优化，结合实际及相应的技术需求，将其体现在变速箱传动系统结构的优化设计中。

1.1 设计需求在实际设计中需要针对变速箱进行需求分析，因此结合拖拉机作为运输工具提出以下运输需求：1)拖拉机需要在不同路面及地形上行驶，在实际设计中应保证其具备足够挡数，便于应对不同环境速度和效率需求；2)变速箱需要具备空挡，便于可随时对其进行换挡操作，配合其挡数操作系统；3)系统换挡过程中需要具备一定稳定性，即换挡过程中一般以顺序为依托进行换挡，避免换挡次序混乱导致其动力出现较大跳跃，造成拖拉机稳定性不足，影响其行驶过程；4)需保证系统具备足够的动力，并且该系统在实际行走过程中需要具备一定经济性；5)拖拉机在实际运行过程中只能以某一挡位形式，具有一定稳定性；6)系统运行过程中具备较高的传动效率；7)系统运行过程中不可产生较大运行噪声，且运行过程中较为平稳，不至于太过颠簸；8)变速箱结构需要具备较为适当的结构，并且便于维修管养；9)设计变速箱传动系统应尽量保证其结构稳定性，以轻便为主，在受到外界应力时结构性能不会出现较大变化。