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齿轮箱凭借其传动效率高、结构紧凑、传动比稳定和寿命长等优点在机械传动领域得到了广泛的应用。随着现代工业的快速发展,齿轮传动不断朝着高速、重载、大功率的方向发展,使齿轮箱的振动与噪声问题变得尤为突出。为了对齿轮箱的振动与噪声进行有效的控制,本文利用先进的计算机仿真技术,对有限元和边界元相结合的方法应用于齿轮箱结构噪声预测进行了系统的研究,实现了对齿轮箱的噪声预测,并以此提出了合理的结构改进措施。本课题以某振动实验台传动齿轮箱为研究对象,依据多体动力学理论,利用ADAMS/Flex柔性体分析模块对齿轮传动系统进行多柔体动力学分析,确定齿轮传动系统的主要激励——齿轮啮合力。运用有限元分析方法求解齿轮箱系统的固有特性,并利用动力学仿真得到的激励条件求解齿轮箱系统的动态响应。将齿轮箱动态响应结果作为齿轮箱辐射声场的输入边界条件,采用边界元方法对齿轮箱结构噪声进行预测。通过声强测量实验验证了预测结果,并以此对齿轮箱的结构进行了噪声控制优化。本文具体的研究工作如下:(1)齿轮啮合激励的仿真。利用Solidworks软件建立齿轮传动系统的实体模型,通过利用ANSYS软件的网格划分功能实现齿轮传动系统模型的柔性化,导入ADAMS软件进行齿轮传动系统的柔性动力学分析,从而得到齿轮传动过程中的啮合力。(2)齿轮箱系统的模态分析。将齿轮箱系统的实体模型导入ANSYS,完成有限元网格的划分并进行模态分析,得到齿轮箱系统的固有频率和振型,为动态响应分析打下基础。(3)齿轮箱系统动态响应分析与噪声预测。利用齿轮箱模态分析结果和动力学仿真得到的啮合激励求解该系统的动态响应。运用ANSYS的网格划分功能建立齿轮箱的边界元模型并导入SYSNOISE软件中,同时将齿轮箱动态响应结果作为边界条件对齿轮箱外场进行边界元计算,得到其外声场的声学特性。(4)声强测量实验。对所研究齿轮箱所在实验台进行了声强测量,测量平面将整个实验台包络,尽管包络面内有其他声音,但通过分别覆盖声源的方法,识别各声源的主要频率成分,以验证噪声预测结果。(5)齿轮箱降噪的改进设计。根据噪声的预测结果以及齿轮箱的动态响应特征,通过改进结构或调整结构参数以达到对齿轮箱减振降噪的目的。