模态分析是了解各类振动的有效途径之一。为分析某齿轮传动系统的振动特性，建立齿轮—转子系统的多级传动有限元模型，对齿轮传动系统的模态特性进行分析，并综合考虑系统耦合及刚度对系统模态产生的影响。仿真结果表明，当齿轮系统耦合时，模态将以成对出现的形式在单级传动的基础上发生改变，并会产生新模态。通过改变齿轮啮合刚度与轴承支撑刚度，得到不同刚度影响下各阶模态的变化规律，为齿轮系统提升减振降噪性能提供参考。
Modal analysis is one of the effective ways to analyze all kinds of vibration. In order to analyze the vibration characteristics of a gear system, we build a finite element model of multistage-transmission gear system. Then we analyze the modal characteristics of the system, considering the effect of the system coupling and stiffness. The simulation result shows that:when the gear system coupling, modal parameter will be changed in pairs based on the single stage transmission, and will produce new modal; By changing the stiffness of gear mesh and bearing support, we can know the changing trend of modal under the different stiffness, which will provide reference for improving the performance of gear system to reduce vibration and noise.
2019,41(8): 109-113 收稿日期：2018-01-23
DOI：10.3404/j.issn.1672-7649.2019.08.021
分类号：TH132.41
作者简介：吴启豪(1993-),男,硕士研究生,研究方向为机械设备维修与保障技术
参考文献：
[1] OZGUVEN H N, HOUSER D R. Mathematical models used in gear dynamic-a review[J]. J Sound Vib, 1998, 121(3):381-411
[2] 王建军, 李润方. 齿轮系统动力学的理论体系[J]. 中国机械工程, 1998, 9(12):61-64
[3] 李润方, 王建军. 齿轮系统动力学-振动、冲击、噪声[M]. 科学出版社, 1997.
[4] 王建军, 李其汉, 李润方. 齿轮系统非线性振动研究进展[J]. 力学进展, 2005, 35(1):37-47
[5] 张建云. 齿轮传动对多平行转子-轴承系统动力学特性影响的研究[D]. 西安:西安交通大学, 1999.
[6] 唐进元, 蒲太平. 基于有限元法的螺旋锥齿轮啮合刚度计算[J]. 机械工程学报, 2011, 47(11):23-29
[7] 马辉, 朱丽莎, 王奇斌, 等. 斜齿轮-平行轴转子系统模态耦合特性分析[J]. 中国电机工程学报, 2012, 32(29):131-136
[8] 徐向阳, 朱才朝, 张晓蓉, 等. 大功率船用齿轮箱实验模态分析[J]. 振动与冲击, 2011, 30(7):266-270
[9] 陈小安, 缪莹赟, 杨为, 等. 基于有限单元法的多间隙耦合齿轮传动系统非线性动态特性分析[J]. 振动与冲击, 2010, 29(2):46-49
[10] 齿轮手册编委会. 齿轮手册[M]. 北京:机械工业出版社, 2004.
[11] 罗继伟, 罗天宇. 滚动轴承分析计算与应用[M]. 北京:机械工业出版社, 2009.
