立磨减速机是立式磨机的关键部件之一,广泛应用于水泥、煤炭、化工等行业。随着现代制造技术的进步,立磨减速机正朝着大功率、低噪声、高可靠、轻量化方向发展,减振降噪已成为齿轮系统备受关注的问题。因此,开展立磨减速机振动噪声研究,阐明齿轮系统的动态特性,对解决其减振降噪及轻量化设计问题具有重要理论意义和工程应用价值。　　论文课题来源于国家科技支撑计划项目。综合运用齿轮啮合原理、非线性振动理论以及优化设计方法,对立磨减速机进行振动噪声仿真分析及动态性能优化。本文的主要研究工作如下:　　①建立了立磨减速机参数化有限元分析模型,通过模态分析得到减速机的固有频率及振型;研究了包括刚度激励、误差激励以及啮合冲击激励在内的齿轮系统内部动态激励计算方法,采用模态叠加法进行动态响应分析,得出减速机的振动位移、振动速度和振动加速度。　　②对减速机振动加速度进行傅立叶变换和倍频程处理,实现了减速机的结构噪声预估;以减速机动态响应分析所得的箱体表面节点振动位移为边界条件,建立了箱体三维声学边界元分析模型,采用直接边界元法计算了箱体表面声压及场点辐射噪声。　　③基于减速机参数化有限元分析模型,以箱体结构参数为设计变量、减速机体积为状态变量、箱体表面加速度均方根值为目标函数,构建减速机结构子系统动态性能优化模型;采用零阶优化方法对减速机进行动态性能优化,求解得出最优设计变量。　　④采用集中参数法建立减速机传动子系统的纯扭转动力学模型,根据拉格朗日方程推导了系统振动微分方程;运用Runge-Kutta法求解,得到减速机传动系统各构件振动响应的数值解;而后借助谐波平衡法求解微分方程,得到系统各构件振动响应的解析表达式。　　⑤以构件振动加速度幅值及总质量构造优化目标函数,以模数、齿数及螺旋角等为设计变量,齿轮强度、刚度及装配关系等为约束条件,建立减速机传动子系统的动态性能优化模型;基于分枝定界算法,编写多变量混合离散优化程序,计算得出减速机传动系统动态性能优化的最优设计变量。