采棉机锥齿轮系统多场耦合振动噪声分析研究

针对某采棉机制造厂生产的国产ZM-45采棉机核心工作部件在运行中存在强烈的振动噪声问题,以整个采棉机锥齿轮传动系统为声学边界元振动噪声数值研究对象,构建完整的传动系统和结构系统的动态数值分析模型。首先应用NASTRAN有限元数值算法,解算出采棉机核心工作部件锥齿轮系统的固有特性,再应用完全递归求解方法与多体动力学中的相对运动坐标方程理论,求解出锥轮齿系统工况时的动态激励力;以采棉头锥齿轮系统固有特性解算结果为基础,锥齿轮系统工况时的动态激励时域曲线作为边界条件加载到齿轮啮合线上,求解出锥齿轮系统上各节点的速度、加速度和力的传递性;以该结果作为采棉机锥齿箱声学边界元振动噪声数值分析边界条件,应用声学边界元法数值分析算法,求解出锥齿箱在工作状态时的振动噪声,输出锥齿箱的噪声分布云图。研究成果可为传统机械装备减振降噪提供理论依据。     

锥齿箱系统动态激励多体动力学数值仿真研究

针对国产采棉头锥齿轮传动系统在工作中存在复杂动态激励问题,以采棉头核心工作部件锥齿轮系统为研究对象,基于NX环境建立锥齿轮系统实体模型,应用多体动力学系统Recur Dyn解算器,采用相对坐标系运动方程理论和完全递归算法对影响齿轮动态激励的刚度激励、误差激励及啮合冲击激励进行耦合分析;改变传统准静态及等效误差近似的分析方法,研究出锥齿轮系统时域内的动态激励,并输出了接触力和接触力矩的时域曲线。研究结果可为国产采棉头锥齿轮系统减振和提高使用寿命提供理论依据。     

9YG—130型双圆盘割草机齿轮传动系统动力学仿真

9YG—130型双圆盘割草机齿轮传动系统运行的平稳性在机组工作过程中具有很大的影响。为此,运用Solidworks三维建模软件,基于圆锥齿轮齿廓表面形成原理和圆锥齿轮球面渐开线方程绘制直齿锥齿轮,并进行装配。同时,应用虚拟样机仿真分析软件ADAMS,基于冲击函数法对样机进行运动仿真,得到角速度、角加速度以及轮齿啮合力等参数特性曲线,并对特性曲线进行分析。分析结果表明:在主动轮转速达到2 000r/min时,从动锥齿轮的速度呈现出在12 000d/s(即2 000r/min)附近上下波动的情况,轮齿啮合力也呈现出在某一值附近上下波动的情况,符合锥齿轮传动系统实际工作中的运行规律,并且也体现出传动系统运行的平稳性,可为动态特性优化提供理论参数。     

基于ANSYS/LS-DYNA的齿轮传动动力学特性分析

建立了齿轮传动系统啮合接触的动力学特性的仿真模型,在ANSYS/LS-DYNA环境下,仿真得到了轮齿响应节点的位移、速度和啮合力随时间变化的曲线。结合Matlab及齿轮啮合原理,得到了不同转速条件下,齿轮动态传递误差曲线,以及不同摩擦条件下齿轮动态传递误差曲线和不同转速和摩擦条件下的齿轮动态啮合力的随时间变化曲线。     

基于ANSYS／LS—DYNA的齿轮传动动力学特性分析

建立了齿轮传动系统啮合接触的动力学特性的仿真模型,在ANSYS／LS—DYNA环境下,仿真得到了轮齿响应节点的位移、速度和啮合力随时间变化的曲线。结合Matlab及齿轮啮合原理,得到了不同转速条件下,齿轮动态传递误差曲线,以及不同摩擦条件下齿轮动态传递误差曲线和不同转速和摩擦条件下的齿轮动态啮合力的随时间变化曲线。     

采棉头锥齿箱有限元模态分析

针对采棉头锥齿箱传动系统在工作中产生复杂振动变形和噪声的问题,以锥齿箱箱体为研究对象,基于NX环境建立箱体有限元模型,应用NASTRAN解算器对箱体结构进行有限元模态分析,分析出箱体的固有频率、总振幅和主振型,并输出各阶频率位移云图,分析结果为采棉头锥齿箱减振和降噪设计提供了理论依据.     

齿轮转子-轴承传动系统的周期运动稳定性与分岔

建立了一个单级齿轮转子-轴承传动系统动力学模型,获得系统受到外部谐波激励时系统的周期响应,推导出系统n-1周期运动的四维Poincaré映射。利用Poincaré映射方法和数值仿真,对系统的稳定性与分岔进行分析,分析了系统n-1周期运动的Hopf分岔、周期倍化分岔及强共振情况下的亚谐分岔。研究了当分岔参数变化时碰撞振动系统由概周期碰撞运动向混沌运动的演化过程。通过对齿轮转子-轴承传动系统分岔与稳定性的研究,为工业实际中齿轮传动系统的优化设计提供了理论依据。     

螺旋锥齿轮研齿系统的动态响应

考虑齿侧间隙和齿轮传动误差的影响,建立了两自由度螺旋锥齿轮研齿系统的振动模型。通过数值计算,得到了不同制动转矩下,研齿系统的动态响应。根据时间历程和相图可知,制动转矩较小时,轮齿的啮合、碰撞和脱啮交替进行,随着制动转矩的增大,齿背碰撞消失,最后进入完全的齿面啮合状态。     

基于虚拟激励法的汽车振动系统仿真分析

讨论了虚拟激励法的基本理论,构造了汽车振动系统组成环节的虚拟激励,以包含4自由度人体模型、单自由度座椅模型、单自由度车身模型的汽车振动系统为研究对象,使用虚拟激励法求解出系统振动响应的频响函数,将功率谱密度应用于该振动系统,推导了人体模型中各组成垂直加速度的功率谱密度。在给定条件下,应用自编程序进行仿真分析,给出了计算结果。     

油菜联合收获机结构参数对割台振动的影响

对4 lz-3.5水稻联合收获机切割传动系统及割台进行改进,用于油菜收获。为减小油菜收获工作过程中割台振动引起的收获损失,对其切割传动系统进行了运动与动力分析,建立了系统水平振动的微分方程,并对运动微分方程进行了求解。同时,分析了机构运动时飞轮及割刀上惯性力产生的原因和割刀惯性力及切割冲击力激励对割台振幅、速度、加速度的影响。通过在飞轮上配重和改进设计,使连杆质心向飞轮曲柄销移动,可以减小惯性力。试验表明:改进后的设计可以使振动速度、加速度减小,振幅减小11%左右,大大改善了收获机的工作性能,减小了收获损失。     

KD—ZBJ果酱包装机减速器齿轮传动系统动态特性数值分析

对KD—ZBJ型果酱包装机齿轮减速器的动力学特性进行了初步研究,建立了齿轮传动系统动力学分析的纯扭转模型及动力学方程,分析了该包装机齿轮减速器的传动原理,推导出纯扭转系统固有特性分析的传递矩阵,并借助Matlab软件求解了该包装机齿轮传动系统的固有频率与振型,验证了该减速器正常工作时的安全性.     

发动机激励下车身振动的有限元分析

利用HyperMesh软件建立了某轻型客车车身的有限元模型,以发动机托架上的激励力为激励输入,以座椅的振动加速度为响应输出,用HyperMesh中的Optistruct计算得到其传递函数。采用改进的传递路径分析(TPA)方法计算得到在发动机振动激励力作用下座椅的振动加速度的大小。实车试验表明,理论计算值与实测值基本吻合,为发动机悬置系统隔振效果的评价提供了一种新的方法。     

基于虚拟激励法的三轮机动车振动分析

应用虚拟激励法分析求解三轮机动车在路面随机激励下的振动响应。建立了三轮机动车七自由度振动模型,并用能量法推导其振动微分方程。由虚拟激励法推导系统振动响应量的功率谱密度,求解系统振动响应量功率谱密度,给出应用虚拟激励法求解汽车随机振动的计算实例。该计算方法在一定程度上反映出汽车振动性能和平顺性好坏,为三轮机动车的平顺性和安全性设计提供理论参数计算依据。     

丰收180-3变速箱齿轮副振动性能分析

利用文献[1]自行研制的振动试验台,对拖拉机丰收180-3变速箱振动性能进行检测,证明了齿轮系统振动的主要激励源是轮齿的啮合力.利用试验数据找到了振动与转速的关系、振动与负载的关系和振动与齿轮精度的关系.通过对振动的频谱图分析,得到振动噪声的能量主要集中于齿轮的啮合频率及其倍频处,因此轮齿的啮合冲击是主要的振动、噪声源.为此,提出提高齿轮的精度,对降低齿轮的振动和噪声有良好的作用.     

基于LabVIEW的齿轮箱振动信号采集与分析

为测量与分析齿轮传动系统的振动信号,以某型号齿轮减速机为试验对象,利用PCB-356B18型加速度传感器、NI PCI9234型数据采集卡及PC主机等搭建实验平台,利用LabVIEW软件平台设计振动信号采集系统并分析齿轮的振动数据。实验结果表明,该测量方法可有效评测齿轮传动效果。     

拖拉机变速齿轮啮合轮齿综合效应理论研究

为了研究拖拉机变速齿轮振动性能,基于文献[1]的基础上,对拖拉机变速齿轮振动激励进行了分析研究. 研究表明:当齿轮正常振动且存在轮齿动载荷时,齿轮振动激励的大小除受齿轮形状、传动误差的影响外,还受齿轮刚度(效应)周期性变化大小的影响.     

六自由度拖拉机-人椅系统振动特性仿真研究

为了预测动态环境人-车-路系统中驾驶员的振动响应特性及驾驶舒适性,基于振动理论建立了六自由度拖拉机-人椅系统整车动力学模型,由Simulink搭建起仿真模型,通过输入一国产中型拖拉机的主要技术参数运行仿真程序,对仿真结果进行了时域及频域分析,并依据该拖拉机的实车试验结果验证了仿真结果的可靠性。仿真结果表明:随着路面等级的降低,拖拉机的人椅系统所受振动加速度响应幅值明显增大;人椅系统所受各向振动由大到小依次为垂直方向、侧倾方向和俯仰方向;该拖拉机人椅系统的固有振动频率为3Hz左右,其座椅舒适性有待改善。     

拖拉机驾驶室内低频结构噪声响应分析

以某拖拉机驾驶室为研究对象,建立了驾驶室结构和声场有限元模型,将试验测试的驾驶室悬置点加速度信号作为振动激励得到驾驶室强迫运动响应结果。通过基于模态的声固耦合分析得到20~200 Hz范围内驾驶室结构噪声。将计算得到的驾驶室内噪声信号与试验结果进行对比分析。结果表明,仿真计算结果能够反映出激励谱和模态的影响,与试验结果相符。利用此方法预测车辆室内振动噪声水平具有较高的精度,可以为驾驶室声学性能开发提供指导。     

齿轮传动系统轮齿啮合过程动载荷谱研究

建立了齿轮系统轮齿啮合过程动力学分析模型,推导了综合考虑时变啮合刚度、齿面磨损、齿形误差和安装误差的齿轮动态微分方程,提出了齿轮传动系统动载荷谱的分析方法,研究了齿轮系统载荷谱的时域特性、频域特性和时频特性,并将数值仿真结果与实验结果进行比较,结果表明:该数值仿真模型和实验结果相吻合。     

ZH1110型柴油机机体强迫振动的研究

首先建立了该机体的有限元模型 ,并且对作用在该机体上的主要激励 ,如缸内气体压力、各种惯性力、活塞对缸套的侧击力和缸盖螺栓力进行了模拟 ,并计算了该机体的振动响应 ,得到了机体各节点的振动位移、振动速度和振动加速度 ,从而可以进行振动烈度评价。另外通过对ZH1110型柴油机机体振动响应进行分析 ,发现曲轴箱和气缸头部连接区域是该机体的薄弱环节 ,并针对性地提出了该机体的结构设计改进意见 ,使其达到等强度设计。其中有限元计算采用了MSC/Nastran软件。