【摘要】：本課題以東方紅某款大馬力拖拉機(jī)的變速器為分析對(duì)象,研究分析其振動(dòng)噪聲特性。課題首先以變速器的裝配體為例,建立并驗(yàn)證有限元模型;其次對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析及聲學(xué)特性分析;最后以變速器殼體及齒輪為設(shè)計(jì)研究對(duì)象,利用有限元分析軟件對(duì)其進(jìn)行降噪設(shè)計(jì),為變速器的降噪提供設(shè)計(jì)方法。1)、選擇大馬力拖拉機(jī)的變速器為研究對(duì)象,應(yīng)用UG三維建模軟件建立箱體的三維模型,將模型導(dǎo)入ANSYS Design Modeler幾何設(shè)計(jì)模塊,應(yīng)用ANSYS Mesh模塊劃分有限元網(wǎng)格,設(shè)定其材料屬性參數(shù),建立箱體的有限元模型。應(yīng)用ANSYS Workbench仿真平臺(tái)對(duì)裝配體進(jìn)行計(jì)算模態(tài)分析,再進(jìn)行模態(tài)試驗(yàn),將結(jié)果與仿真數(shù)值對(duì)比后驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性;2)研究變速器振動(dòng)噪聲的來(lái)源和產(chǎn)生機(jī)理。根據(jù)變速器實(shí)際工作狀態(tài),進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn),用于測(cè)試的系統(tǒng)包括動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)DH5922、數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)DHMA、壓電式加速度傳感器DH131E。以變速器裝配體實(shí)物為目標(biāo),進(jìn)行試驗(yàn)振動(dòng)響應(yīng)分析。運(yùn)用UG三維軟件建立變速器有限元模型,利用動(dòng)力分析學(xué)軟件ADAMS對(duì)不同檔位下的變速器齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)仿真,計(jì)算出齒輪激勵(lì),并將其導(dǎo)入到Virtual Lab中NoiseVibration聲振分析模塊中進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)分析,得到變速器箱體表面的的振動(dòng)加速度數(shù)值。將試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了振動(dòng)響應(yīng)分析有限元仿真手段的準(zhǔn)確性;3)、利用噪聲測(cè)試實(shí)驗(yàn)得到拖拉機(jī)傳動(dòng)系的噪聲值,其中聲學(xué)試驗(yàn)設(shè)備包括:PCB聲學(xué)傳感器,PXI-1036數(shù)據(jù)采集箱和PXI-6221數(shù)據(jù)采集卡、嵌入式采集軟件Lab VIEW Singnal Express;4)、變速器噪聲的仿真分析:將實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)在與仿真結(jié)果經(jīng)性對(duì)比之后導(dǎo)入到有限元模型中,運(yùn)用聲學(xué)仿真軟件LMS Virtual Lab的聲學(xué)分析模塊,將動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果數(shù)據(jù)作為激勵(lì)輸入模型中,選擇邊界元法(即BEM),設(shè)置相應(yīng)聲學(xué)分析參數(shù),通過(guò)變速器的噪聲仿真分析計(jì)算得到變速器的振動(dòng)噪聲數(shù)值信號(hào);結(jié)合試驗(yàn)測(cè)的傳動(dòng)系噪聲,利用聲學(xué)計(jì)算公式計(jì)算各工況下變速器在傳動(dòng)系中的聲學(xué)貢獻(xiàn)量的頻域圖,即聲學(xué)貢獻(xiàn)量與頻率的關(guān)連圖�？梢杂行е庇^(guān)地反映出變速器固有頻率及工作頻率對(duì)噪聲的影響;5)、提出降低變速器振動(dòng)噪聲的設(shè)計(jì)方法,對(duì)前面得到的聲學(xué)貢獻(xiàn)量分析結(jié)果,在理論分析和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析,針對(duì)分析得到的變速器振動(dòng)噪聲特性,并對(duì)其有限元模型進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的修改,并通過(guò)有限元仿真對(duì)比證明降噪方案的合理性與準(zhǔn)確性。
【圖文】：

7圖 1- 1 變速器噪聲優(yōu)化設(shè)計(jì)研究路線(xiàn)對(duì)變速器的降噪設(shè)計(jì)方法的研究技術(shù)路線(xiàn)如圖1-1所示。首先選定分析對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行正確性驗(yàn)證，若模型可行，進(jìn)行有限元分析。對(duì)變速器的各種工況進(jìn)行振動(dòng)響應(yīng)試驗(yàn)，將試驗(yàn)測(cè)得的振動(dòng)加速度作為邊界條件導(dǎo)入到LMS Virtual Lab的 Acoustics模塊中進(jìn)行變速器的聲學(xué)仿真分析。將試驗(yàn)采集傳動(dòng)系噪聲與仿真得到的變速器噪聲進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，得到變速器對(duì)傳動(dòng)系的聲學(xué)影響，找出問(wèn)題關(guān)鍵所在并提出改進(jìn)方案。對(duì)修改后的模型進(jìn)行中再一次的聲學(xué)分析，，并將結(jié)果與原模型的結(jié)果對(duì)比，直至優(yōu)化的分析結(jié)果符合要求

變速操縱機(jī)構(gòu)的功用是將各變速滑動(dòng)齒輪撥到所需要的位置，使拖拉機(jī)獲得不同的前進(jìn)速度、倒退速度和實(shí)現(xiàn)空檔停車(chē)。為了防止掛好的檔位自動(dòng)脫檔和亂檔，相應(yīng)地在變速機(jī)構(gòu)中還有鎖定和互鎖機(jī)構(gòu)。2.2.2 噪聲的激勵(lì)變速器作為一個(gè)能使車(chē)輛獲得不同的牽引力的機(jī)構(gòu)，全靠其能改變發(fā)動(dòng)機(jī)傳遞到驅(qū)動(dòng)輪上的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，由此可得其本身就是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械系統(tǒng)，包含齒輪、傳動(dòng)軸、軸承、同步器以及箱體等一系列零部件，又可以稱(chēng)為齒輪箱。在齒輪嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的過(guò)程中，嚙合沖擊會(huì)產(chǎn)生的振動(dòng)，這種沖擊的產(chǎn)生原因是輪齒的工藝設(shè)計(jì)或者是裝配誤差等因素。振動(dòng)并通過(guò)軸、軸承以及箱體，箱體的振動(dòng)會(huì)對(duì)周?chē)纬奢椛湓肼�，這便是變速器噪聲產(chǎn)生的全過(guò)程：產(chǎn)生激勵(lì)、傳遞振動(dòng)以及輻射噪聲。變速器的噪聲的研究應(yīng)著重從激勵(lì)與輻射這兩大方面入手。圖 2-1 為變速器噪聲產(chǎn)生及傳播圖[42]。
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：S219

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本文編號(hào)：2711185