基于刚柔耦合建模的齿轮箱动力学仿真与实验研究

作     者：张孔亮 肖正明 张圆东 郭治町 ZHANG Kongliang;XIAO Zhengming;ZHANG Yuandong;GUO Zhiting

作者机构：昆明理工大学机电工程学院昆明650500 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2020年第39卷第7期

页      面：108-115页

核心收录：

学科分类：1002[医学-临床医学] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(51465021 51965025)。 

主　　题：刚柔耦合 有限元法 动态响应 啮合刚度 

摘      要：运用LMS Virtual.Lab建立了齿轮传动系统多刚体模型,通过仿真计算获得了齿轮副的时变啮合刚度,并与运用有限元法仿真计算得到的齿轮副时变啮合刚度进行了对比。考虑齿轮箱体柔性化,通过对刚柔耦合模型进行动力学仿真分析,在获取箱体Craig-Bampton模态的基础上,建立了箱体-轴承-齿轮耦合动力学模型。计算获取了齿轮副动态啮合力、齿轮箱体表面振动响应云图以及关键点的振动加速度、速度和位移,并开展了台架试验和验证分析。结果表明,运用刚柔耦合法仿真得到的齿轮啮合力以及齿轮箱体动态响应,其能量主要集中在齿轮啮合频率及其倍频处,运用刚柔耦合法仿真结果与实验结果在振动加速度以及振动位移方面有良好的一致性,验证了齿轮系统刚柔耦合模型的正确性。