基于有限元方法的直齿轮传动系统的模态仿真分析

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ｔｏｏｌｉｒｆｓｔｌｙ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｍｏｄｅｌｓｉｌｅａｄｅｄｉｎｔｏｔｈｅｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｎａａｌｙｓｓｉｓｏｔｆｗｒｅａＡＮＳＹＳ．ＴｈｅｐｒｅｖｉｏｓｕｓｉｘｎｔａｕｒＪ
中图分类号：ＴＨ１６；ＴＰ２４２文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３９９７（２０１３）０６ — ０２１８ — ０３
ＭｏｄａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＳｐｕｒＧｅａｒＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄ
ｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｏｄｍｅｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎｆｔｏｈｉｓｅａｇｒｓ￣ｔｅｍＣｎａｅｔｇｔｈｒｏｕｇｈｏｄｍｅｌａｎａｌｙｓｓｉｗｈｉｃｈｄｏａｐｔｓｔｈｅｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｓｉＳｏｊ＃ｔｗｒｅａＡＮＳＹＳ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｆｍｏｏｄｅｌａｎａｌｙｓｓｉｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｔｏｄｙｎａｍｉｃｏｐｔｉｍｉｚｔｉａｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｅａｇｒｓｙｓｔｅｍ．
（１．合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥２３０００９；２．开封大学机电工程学院，河南开封４７５００４）
摘
要：齿轮传动系统是机械传动中应用最广泛的传动机构，其工作性能对整个设备都有着至关重要的影响。为了避免
齿轮系统在啮合过程中的振动，对其进行了动态特性仿真分析。以某型机床的直齿轮系统为例，首先通过采用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ２００８软件对该齿轮系统进行参数化设计并建立其三维实体模型；然后将建立好的参数化模型导入到有限元分析软件ＡＮＳＹＳ中，运用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对其进行模态分析，并获得该齿轮系统的前６阶固有频率和振型。该模态仿真分析结果为齿轮系统的动态优化设计提供参考依据。关键词：齿轮系统；有限元方法；模态分析；仿真
ＺＨＯＮＧＪｕｎ。，ＬＩＵＺｈｉ－ｆｅｎｇ，ＷＡＮＧＹａｎ，ＺＨＵＹｕｅ－ｆｅｎｇ，
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，ＨｅｆｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆຫໍສະໝຸດ BaiduＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＡｎｈｕｉＨｅｆｅｉ２３０００９，Ｃｈｉｎａ；２．ＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｉｒｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＫａｉｆｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈｅ ’ ｎａｎＫａｉｆｅｎｇ４７５００４，Ｃｈｉｎａ）
ｐｅ矿０ｒ，ｎ棚ｃｅｉｓｓｉｍｕｌａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｂｙｕｓｉｎｇｉｎｆｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．Ｉｔｆｏｃｓｅｕｓｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｔｉａｏｎｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｎｄｂｕｉｌｄｉｎｇ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｅａｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｓ￣ｔｅｍｉｓｕｓｅｄｍｏｓｔｅｘｔｅｎｓｉｖｅｌｙｉｎｍｅｃｈａｎｉｃａｌｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｎｄａ拈ｗｏｒｋｉｎｇｐｅ（ｆｏｒｍａｎｃｅｈａｓａ
ｃｒｕｃｉａｌｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｗｈｏｌｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｖｏｉｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｇｅａｒｓｙｓｔｅｍｉｎｅｎｇａｇｅｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ，ｄｙｎａｍｉｃ
机械设计与制造
２１８ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ
第６期２０１３年６月
基于有限元方法的直齿轮传动系统的模态仿真分析
钟军，刘志峰，王雁，朱跃峰１，２
ｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｆｔｏｈｅｗｅｅｈｌｅａｇｒｂｙｕｓｉｎｇｔｅｈＳｏＪ￣ＷｃｅａＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ２００８ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｔｒａｉｇｈｔｇｅａｒｓｙｓｔｅｍｆ口ｃｏｅｒｔａｉｎｍａｃｈｉｎｅ