关键词： 风力发电机   接触应力   滚子修形   疲劳寿命   裂纹扩展  

摘要： “双碳”战略的实施促进了风力、太阳能等新能源产业的发展。风力发电机中的风机变速箱是核心零件,其承载和传递动力的重要部件——圆柱滚子轴承,具有承重能力强、负荷大、可承受强烈冲击的独特优点。以往研究表明,轴承的接触疲劳损伤是风机增速箱产生故障的主要原因。究其原因,其在运行过程中常常承受不稳定的、反复变化的载荷,并且在变化的载荷冲击作用下,损伤逐渐积累,并随着时间的推移,最终发生疲劳破坏;同时由于电网的冲击或齿轮啮合过程中产生的振动,以及风机在运行过程中紧急停车等产生的冲击,都会在瞬间产生反向轴承力,从而对轴承造成极大的破坏。80%轴承失效的主要形式是剥离失效,在轴承的检修期内均有发生,且未呈现出明显的规律。因此,进行轴承可靠性分析、疲劳寿命的计算及外滚道裂纹扩展寿命、扩展轨迹的研究,对风电机组的经济运行及提高电厂的效益具有重要的参考意义。 综上所述,本论文围绕轴承开展了以下研究工作: (1)本文综合考虑了齿轮各支撑及啮合单元的力学特性,以2MW风力发电机齿轮箱为研究对象建立了行星轮系和斜齿轮传动系统齿轮-轴承耦合动力学模型,以新疆达坂城I区某风场的随机风况作为外部激励,求解输出轴圆柱滚子轴承动载荷。 (2)分析外部风载荷对高速轴轴承动载荷的影响及频谱图,并对风电机组的启动、停机工况进行了仿真计算,结果可为轴承疲劳寿命及可靠性的计算做铺垫。结果表明:随着外部风载荷的逐渐增加,刚度激励对轴承动载荷的影响逐渐下降,反而外部风载荷激励逐渐增加,并最终与轴承动载荷响应趋势的表现一致;启动、刹车情况下,轮毂载荷与轴承动载荷均发生较大波动。 (3)求解了NU332轴承的应力分布,对滚子进行修形,使其母线上的接触应力更加均匀,抑制了“边缘效应”,避免滚子过早出现疲劳、剥落,从而提高使用寿命。结果表明:全圆弧修形滚子应力集中在中间部位且应力分布不均匀;圆弧修形滚子集中在圆弧与直线连接处;对数修形滚子的接触应力沿母线分布更为均匀,结果最为理想。 (4)采用雨流计数及Goodman平均应力修正处理接触应力,并结合miner线性和Manson-Halford非线性疲劳累积损伤理论分析了服役过程中NU332轴承(修形后)疲劳寿命和可靠度变化规律。结果表明:与miner线性损伤累计理论相比,Manson-Halford非线性损伤累计理论考虑了服役时的载荷加载顺序效应,能更好地描述轴承在服役期内各阶段的疲劳损伤情况。因此,风场运维人员可根据轴承在不同时期的可靠性及累计损伤曲线制定风机服役期内各阶段的维护策略。 (5)运用断裂力学理论对圆柱滚子轴承外滚道次表面的裂纹扩展进行了分析,计算其裂纹扩展速率及扩展角得到了裂纹扩展轨迹,最后基于Paris公式预测了外滚道裂纹扩展寿命。结果表明:在疲劳裂纹扩展过程中,Ⅱ型和Ⅲ型裂纹对疲劳损伤起支配作用;次表面裂纹以较快的速度向轴承滚道表面方向扩展,并最终导致轴承滚道疲劳剥落。

关键词： 大直径   幅板设计   拓扑优化  

摘要： 大直径齿轮作为直升机减速器中的典型传动零件，大多应用在主减速器传动链共轴级齿轮中。大直径齿轮由于幅板较大，在使用过程中往往存在变形大、刚度不足的问题。提高齿轮强度和刚度的方法较多，更改材料和改变设计结构为最常用的方法。本文首先通过有限元软件，构建了大直径齿轮的模型；其次对该模型进行拓扑优化，得到了优化后的模型；最后根据齿轮的加工工艺性，对拓扑后的齿轮进行结构改进，得到最终的齿轮幅板结构。本文为主减速器大直径齿轮幅板设计提供一种正向设计思路和方法。

关键词： 齿轮动力学   角度不对中   双端支撑调节   动态响应  

摘要： 齿轮传动具有结构紧凑、传动效率高、使用寿命长等优点,广泛应用于航空航天、船舶车辆、机械加工等行业。然而在精密传动、要求低振动低噪声等一些特殊领域,对齿轮传动精度提出了更高的要求。研究表明,齿轮系统误差对齿轮传动精度、振动噪声等具有重要影响。其中角度不对中是齿轮传动系统典型安装误差,其使得轮齿接触状态发生变化,引起齿轮系统的振动加剧,导致齿轮系统的稳定性和可靠性降低。因此,开展齿轮系统角度不对中误差激励动力学建模,揭示角度不对中误差影响下齿轮系统动态响应特征演变规律,提出有效的调节方法,对提升齿轮系统传动精度和稳定性具有重要的理论意义与工程价值。论文围绕角度不对中误差影响下齿轮动态特性变化及其调节方法,推导了考虑啮合相位差和摩擦激励的角度不对中误差综合啮合刚度计算方法,建立了角度不对中误差激励齿轮动力学模型,探讨了基于双端支撑调节的角度不对中误差抑制方法,搭建了基于双端支撑调节的角度不对中误差齿轮实验台,验证了动力学模型的正确性和双端支撑调节方法的有效性。论文主要研究内容包括:(1)针对角度不对中误差导致的轮齿接触状态变化机制不明问题,探究了含角度不对中的齿廓曲线及空间坐标转换方法,获得了角度不对中误差下齿对啮合接触点位置和渗透深度,采用齿轮“切片”法和变截面悬臂梁模型,建立了考虑啮合相位差和摩擦激励的角度不对中误差综合啮合刚度模型,阐明了不同程度角度不对中误差对综合啮合刚度及有效接触线长的影响规律。(2)针对角度不对中误差引起的载荷分布不均、啮合刚度变化等问题,探讨了双端支撑调节方法,建立了双偏心、单偏心两种调节模型,研究了两种调节方式下调节角度与不对中误差角度的映射关系,探明了不同调节方式综合啮合刚度及有效接触线长的变化规律,并设计了一套双端支撑调节机构。(3)针对角度不对中误差齿轮系统动态响应变化不明问题,建立了基于双端支撑调节的角度不对中误差齿轮动力学模型,分析了不同程度角度不对中误差对齿轮系统动态特性的影响规律,研究了双端支撑调节机制,获得了调节过程中齿轮系统动态响应演变规律。(4)搭建了基于双端支撑调节的角度不对中误差齿轮实验台,开展了正常与支撑调节不同角度不对中误差的振动测试实验,并将实验数据与仿真结果进行对比,验证了模型的正确性与调节方法的有效性。

关键词： 采煤机摇臂   滚筒三向载荷   齿轮故障   故障啮合力特征  

摘要： 采煤机作为煤炭开采中不可或缺的主力大型机械设备,其安全运行和可靠性工作对于矿井的安全、高产、高效生产具有重要的保障作用。然而,由于采煤机长期受到恶劣作业环境和交变载荷的影响,易出现机械故障、电气故障和液压故障问题。特别是摇臂齿轮系统,其作为采煤机中最重要的动力传递部件,由于直接承载着截割滚筒所传递的复杂多变的非线性三向截割载荷,却也是采煤机中最易发生故障的部件之一。鉴于此,本文从采煤机滚筒截割煤岩的实际工况出发,在实施滚筒-煤岩耦合截割载荷分析、采煤机摇臂齿轮传动系统刚柔耦合动力学建模的基础上,合理构建齿面点蚀、齿根裂纹、断齿和磨损等典型故障的几何形态,开展在这些故障下的采煤机摇臂齿轮传动系统动力学特性研究。本文的主要研究内容如下:(1)对实际使用的某型采煤机滚筒进行了三维建模,并将其导入到ABAQUS中开展了采煤机滚筒在常见工况下截割煤岩过程的仿真分析,获得滚筒在截割煤岩过程中的截割载荷。(2)基于ADAMS通过定义部件之间的约束关系与接触关系,得到摇臂齿轮系统的刚体模型;在此基础上,考虑了轴承的柔性支撑及部分部件的柔性化处理,并完善了负栽边界,最终建立了摇臂齿轮系统的刚柔耦合模型;通过对摇臂齿轮系统中行星轮系的转速及啮合力分析,验证了模型的可靠性。(3)选取故障率较高的行星齿轮通过改变几何形态的方式注入故障,同时设定了四种故障类型。基于XFEM理论分析裂纹的扩展路径以此构建裂纹故障模型;采用裂纹起始点到齿顶方向延伸切割来构建断齿故障模型;采用点蚀概率分布模型,并考虑点蚀生长与传播,来构建点蚀故障模型;运用Archard黏着磨损计算模型,计算齿面磨损分布以此构建磨损故障模型。(4)在以上工作的基础上,开展行星齿轮内啮合力时频域分析。对比不同故障类型下的时频域波形,分析其故障波形特点。并对时频域啮合力进行统计,得到不同故障程度时的统计指标变化情况。本文研究结果表明:对于裂纹、断齿和点蚀等局部式故障,其在时域中通常表现为在每个行星齿轮相对转动周期内出现一次或两次明显的冲击。在频域方面则会出现以啮合频率及其倍频为中心、以相对转频为间隔的边频带。这些故障之间的区别在于他们的时域冲击波形各不相同,以及在频域中的相对转频成分的分布情况不同。而对于磨损这类分布式故障,其在时域中总体能量以及振动程度变化较大,在频域中则会增加啮合频率及其高次谐波分量的幅值,但不会产生边带。所有故障类型的时域统计指标中,有量纲指标里偏斜度与峭度比较敏感,无量纲里偏度因子与峭度因子比较敏感,并且在变载下仍然保持变化规律;在频域中,裂纹、断齿和点蚀等故障可采用边带主频幅值比来表征故障程度,磨损故障可通过齿轮啮合频率幅值的变化来表征故障程度。本文研究工作构建了从滚筒截割煤岩过程仿真→摇臂齿轮传动系统刚柔耦合动力学建模→齿轮故障模型建立→啮合力时频域分析的采煤机摇臂齿轮传动系统故障动力学分析的完整技术路径,为后续采煤机摇臂齿轮传动系统状态监测与故障诊断技术及系统开发奠定理论及技术基础。

关键词： 高速列车   齿轮传动系统   钢轨波磨   车轮多边形   刚柔耦合   振动特性  

摘要： 齿轮传动系统作为高速列车动力传输的重要组成部分,负责将牵引电机输出的动力传递至轮对,对于保障高速列车的运行具有重要作用。随着列车运行环境不断恶化,轮轨间的磨耗和接触疲劳现象越来越严重,造成车轮磨耗和轨道不平顺等问题,由于车轮非圆化和轨道不平顺等影响,使得车辆零部件振动加剧。因此本文考虑了列车运行环境下的轮轨激励,主要有钢轨波磨、车轮多边形和武广谱激励,分析其对高速列车齿轮传动系统振动特性的影响,主要研究内容如下:首先,基于多体系统动力学建立车辆-轨道刚柔耦合动力学模型,将钢轨和轮对考虑为柔性体,用谐波函数表示钢轨波磨和车轮多边形激励,考虑高速列车斜齿轮啮合特性,采用动力学软件中225号力元建立齿轮啮合模型,通过非线性临界速度验证和运行平稳性评定,并与已有车体振动加速度和频率等实验数据进行对比,验证了模型的正确性。其次,通过对轮轨激励研究现状分析,确定了激励参数研究范围,选取钢轨波磨波长100-150mm、波深0.01-0.05mm和车轮多边形阶数20-25阶、幅值0.01-0.05mm,同时分别设置车速为250、300、350km/h,对不同工况参数下车辆的振动进行动力学仿真分析,得到高速列车齿轮传动系统动态响应特性和车辆动力学指标,总结了影响车辆运行平稳性和安全性的工况参数。最后,从时域和频域上对比分析了柔性轮轨和刚性轮轨对齿轮振动特性影响,运用振动信号处理方法分析各工况参数对齿轮传动系统振动特性影响,探究不同工况参数对齿轮系统的振动影响规律,通过频域分析得到齿轮啮合过程中的频谱成分,分析了部分特定工况下齿轮系统异常振动的原因,总结出影响齿轮系统振动的主要工况参数,当考虑车速为300km/h时,在钢轨波磨波深为0.03mm、波长为140mm和波深为0.05mm、波长为120mm作用下齿轮系统振动加速度较大,当考虑车速为300km/h、车轮多边形阶数为20阶、幅值为0.03-0.05mm和车速为350km/h、阶数为21-22阶、幅值为0.01-0.03mm时,齿轮系统的振动响应较为剧烈,研究结果可为后期开展规划性钢轨打磨和车轮镟修提供依据。

关键词： 齿轮钢   离子渗氮   金属掺杂   DLC薄膜   力学性能   摩擦学性能  

摘要： 近年来,机匣齿轮已成为各类机械设备旋转和传动系统的重要组成部分。被称为"高端设备的关节",并在高端国防建设等领域得到了广泛的应用。在其运行过程中,机匣齿轮承受着巨大的工作负荷和反复的循环应力。在适当润滑的情况下,弹匣齿轮具有相对的抗损伤能力。但是一旦润滑条件变差,齿轮就容易受到磨损和腐蚀,最终导致设备故障。这种故障会导致设备精度下降,甚至是设备完全损坏,因此,提高齿轮的抗磨损和抗腐蚀能力至关重要。为了克服航空发动机中齿轮在复杂工况下的磨损问题,本文提出通过在齿轮钢表面进行离子渗氮并制备金属掺杂DLC薄膜以大幅提高其使用寿命。本论文阐述了离子渗氮及金属掺杂DLC薄膜制备的研究进展,探讨了电压对低温离子渗氮的影响和偏压对金属掺杂DLC薄膜的组成、结构及性能的影响,主要研究结果如下:1.在不同电压下制备了离子渗氮样品,分析了不同电压对低温等离子渗氮的组成、结构、力学性能和摩擦学性能的影响,结果表明:随着电压的增加,低温离子渗氮后表面出现许多微米、光滑且疏松的小孔。表面硬度提高了近20%（其中900 V电压下的硬度达到325 HV）,并且截面硬度呈现出下降的趋势。磨损率与原样品相比降低了近50%,其中900 V下磨损率为2.849×10m/（N·m）,有效地提高了齿轮钢的耐磨损性能。腐蚀电位由-726.18 m V提高至-410.68 m V,耐腐蚀性能得到显著改善。2.在不同偏压下制备了含Cu-DLC薄膜,分析了不同偏压对薄膜组成、结构、力学性能及摩擦学性能的影响。结果表明:随着偏压的增加薄膜中Cu含量有下降的趋势,且sp-C团簇含量和尺寸均增大。其中Cu主要以Cu O的形式存在薄膜内部,在薄膜结构中发现部分黑色纳米级球状物质可对应到Cu O,且随着偏压的增加,硬度与弹性模量分别增加47.2%和15.1%,并在偏压-250 V下薄膜得到硬度与弹性模量的最大值分别为0.094（H/E）和0.1169（H/E）,摩擦系数低至0.05,磨损率为4.01×10m/（N·m）,这主要归因于其致密的结构及薄膜的润滑作用。3.在前面的基础上成功的制备渗氮镀膜样品,探究了渗氮镀膜的组成、结构和摩擦学性能,结果表明:通过与原样品、渗氮样品进行摩擦对比分析,渗氮镀膜具有较低的摩擦系数,且磨损率达到了1.14×10m/（N·m）,比原样品提高了将近2个数量级,有效地提高了摩擦磨损性能。

关键词： 齿轮油   添加剂   摩擦磨损   理化性能   油温异常预警   红外光谱  

摘要： 齿轮箱是双馈式风力发电机中起到增速及动力传输作用的核心机械部件,其中三成故障是由于润滑失效导致的。对风机齿轮油温度异常分析,新油和在用油进行性能评价、润滑性能改善、油品质量提升,延长风机齿轮油的使用寿命具有重要意义。本文构建基于机器学习的齿轮油温度异常分析和润滑性能评价模型,以风力发电机SCADA系统数据、齿轮油红外光谱及理化性能实验数据、摩擦学性能实验数据为数据源的基础上,采用机器学习的方法从以上数据中挖掘有用信息,分别建立齿轮油油温异常识别和早期预警模型,红外光谱齿轮油理化性能分析模型,齿轮油添加剂摩擦学性能评价模型,并通过对比分析验证模型的准确度和有效性。主要工作内容和结果如下:(1)开展齿轮油温度异常识别和早期预警。以风机SCADA系统中的齿轮箱油温作为研究对象,首先采用LOF、DBSCAN等方法处理数据中的异常值;然后利用GRA分析方法从高维度信息中提取有用特征信息,建立TCN-Attention齿轮箱油温预测模型。对比其他模型和分析风机齿轮油温度异常识别结果,验证了该模型能够发现齿轮油温度异常的潜在趋势并进行预警。(2)将红外光谱检测技术和机器学习相结合,开展齿轮油理化性能分析。建立PLS理化性能预测模型,并设计BPSO-BSOA组合优化方法对齿轮油红外光谱全区域特征数据进行特征波长筛选,最后验证了 BPSO-BSOA-PLS组合优化模型在齿轮油理化性能分析的有效性。(3)选用齿轮油常用的四种极压抗磨添加剂,设计实验并测试其摩擦学性能,建立齿轮油平均摩擦系数、磨损体积GRNN、SVM预测模型。采用GWO对GRNN模型的平滑参数σ设定数值寻优,改善模型的预测能力。通过模型测试和留一交叉验证分析,证明GWO-GRNN模型表现优异,具有良好的预测精度和泛化能力。

关键词： 纯电动城市公交车   制动能量回收   电磁制动   主减速器   疲劳寿命  

摘要： 纯电动城市公交车引入制动能量回收系统,与传统燃油公交车的摩擦制动方式有所不同,通过电磁制动进行能量回收。电磁制动介入时会产生反向扭矩,作用在主动轮轴上,改变了主减速器齿轮的运行工况,从而影响其服役寿命。在对纯电动公交车主减速器齿轮进行疲劳分析时必须考虑该反向扭矩,以更接近实际工况。为此,本文提出考虑电磁制动影响的齿轮疲劳寿命分析方法,以期为高性能、长服役周期纯电城市公交车主减齿轮的设计制造提供理论依据。本文主要研究内容如下:(1)基于ECE(Economic Commission For Europe)法规以及理想制动力分配策略,确定制动力分配以及制动能量回收控制策略,应用AVL CRUISE与MATLAB/Simulink联合仿真,基于CLTC(China Light Vehicle Test Cycle)中国轻型汽车行驶工况以及NEDC(New European Driving Cycle)循环工况进行仿真分析,对比了两种工况下的能量回收效率,发现CLTC循环工况要优于NEDC循环工况,故选择CLTC循环工况进行计算,获得了某纯电动城市公交车主减速器齿轮的应力-时间历程,系统分析了电磁制动和传统摩擦制动的区别。(2)基于上述主减齿轮详细参数进行三维建模及装配,并简化为五齿模型,在ANSYS Workbench中进行接触设置、网格划分、材料设定、约束及载荷设置,完成前处理后对其进行静力学分析。为不失一般性,选取从啮入到啮出三个不同啮合位置,分别计算各啮合位置的应力分布结果及其危险节点的应力值,为后续的疲劳寿命计算提供危险节点数据。(3)基于名义应力法、前述载荷谱以及静力学分析结果。采用ANSYS nCode Designlife软件,开展纯电公交车主减齿轮疲劳寿命分析。首先基于雨流计数法对载荷谱进行统计处理,然后结合载荷谱数据、静力学分析结果以及材料属性,分别计算了考虑电磁制动影响以及传统摩擦制动单独作用下主减速器齿轮的疲劳寿命,通过对不同啮合位置疲劳寿命计算结果的对比分析,发现制动能量回收系统的引入导致纯电城市公交车主减齿轮的疲劳寿命有所减小,因此在该类传动齿轮疲劳寿命的高精度计算及其剩余寿命的精确预估中应予以重视。

关键词： 电动汽车   斜齿轮   等强度   修形   齿面设计  

摘要： 电动汽车相比于燃油汽车,具有无污染、加速快等优势,其广泛使用已成为顺应时代发展的大趋势。斜齿轮作为电动汽车传动装置中的核心部件,其宏观几何参数设计与齿面微观修形设计对传动系统的传动质量有着直接影响。目前电动汽车斜齿轮多采用变位、修形、高齿的齿形,使其几何参数设计、计算变得复杂、繁冗,且企业工程师在进行齿轮设计时常用试凑法和经验法,仅满足了齿轮副工作强度需求,却忽视了齿轮副大、小轮之间存在的强度不等问题。此外,电动汽车多采用电机直接与减速器耦合,且电机输出转速高(峰值转速已达17900r/min),这对电动汽车斜齿轮传动齿面修形提出了更加苛刻的设计要求。因此,本文基于等强度与修形开展电动汽车斜齿轮传动齿面设计的研究。主要研究内容如下:(1)根据斜齿轮展成加工原理和空间轮齿啮合原理,建立了变位、高齿的电动汽车斜齿轮齿面模型,并构建了考虑边缘接触及安装误差的斜齿轮副轮齿接触分析(TCA)模型,利用MATLAB自编程序,研究了电动汽车斜齿轮传动几何接触特性。(2)针对某电动汽车二级减速器各级齿轮副进行了静强度分析,考虑齿轮副大、小轮之间存在的强度差异,提出了斜齿轮传动等强度多目标宏观几何参数优化设计方法,并采用带变异策略的多目标粒子群优化算法(MOPSO)进行优化求解,优化后斜齿轮副齿面承载能力与弯曲强度差均有所改善。(3)考虑到安装误差对电动汽车斜齿轮传动几何接触性能的影响,建立一种囊括齿向修形、齿廓修形及拓扑修形三种修形方式的齿面修形设计方法。通过带边缘接触的轮齿分析算法分别探究了三种修形方式对斜齿轮传动几何接触特性的影响,确定了小轮齿面拓扑修形方式,并从避免斜齿轮传动边缘接触现象产生的角度出发,以接触特性中接触迹线和几何传动误差作为优化目标,对拓扑修形参数进行了优化设计,优化后齿面接触迹线接近于直线,降低了齿面接触迹线对安装误差敏感度,且无边缘接触现象。(4)通过专业的齿轮传动仿真软件MASTA对第三章等强度设计优化前、后的斜齿轮副进行了静力学仿真,验证电动汽车斜齿轮传动等强度设计方法的可行性,并对比本文TCA分析与软件仿真下齿面拓扑修形设计对斜齿轮传动几何接触特性影响,结果基本一致,验证了本文理论推导的可靠性。

关键词： 齿轮箱辐射噪声   板面声学贡献   响应面法   多目标遗传算法   拓扑优化  

摘要： 齿轮传动系统因其结构紧凑、传动效率高而被广泛应用于汽车、船舶和风力发电等行业。随着社会科技水平的不断提高,减少齿轮箱的噪声污染对于提高设备的稳定性和工作人员的舒适性至关重要。降低箱体结构振动噪声常用的方法是结构优化和声学分析,但以往优化方法对齿轮箱优化区域和优化布局的针对性较弱,优化方法较难同时满足齿轮箱对轻量化、低噪声的追求,因此如何快速的找出齿轮箱箱体最大声学贡献区域,并在该区域进行结构优化来降低振动噪声是解决齿轮箱辐射噪声问题的关键。为此,本文建立了二级齿轮箱辐射噪声计算模型,提出了两种低噪声结构优化设计模型,为齿轮箱减振降噪提供了新的思路。 本文的主要工作内容如下: (1)考虑齿轮时变啮合刚度、时变轴承刚度以及轴柔性的影响,根据有限元法建立了齿轮-轴-轴承耦合动力学模型,并采用Newmark积分法计算轴承动态载荷。并将轴承动载荷作为输入激励,采用模态叠加法求解得到箱体动态响应,通过有限元/边界元法分析齿轮箱的振动和辐射噪声特性。对齿轮箱箱体进行声学贡献分析,根据声学贡献量(ATV)-模态声学贡献量(MAC)-板面声学贡献分析(PACA)确定出最大声学贡献区域。这种方法使板面划分更具有针对性。 (2)采用响应面法(RSM)与非支配性多目标遗传算法(NSGA Ⅱ)进行肋的多目标优化设计,在声学贡献最大区域建立可变肋结构模型(VRSM),基于峰值声压级(PSPL)和肋的质量(Rm)的优化模型是用响应面法建立的。通过多目标优化,可变肋结构模型中的变量可以被修改或删除,以减少齿轮箱的辐射噪声,优化结果表明,优化后的峰值声压级在频率为3130Hz时降低了4.88dB。在相同质量下,可变肋结构模型的降噪效果比标准肋提高了12%,因此,箱体结构的优化效果是明显的。PACA-VRSM-RSM-NSGA Ⅱ技术为降低齿轮箱的振动和噪声提供了一种新的研究方案。 (3)以表面法向速度为优化目标,对壳体结构进行拓扑优化。研究了不同频率激励下的简谐激励对四边固定薄板-阻尼层结构的拓扑优化,对优化结果与初始板的噪声声压级进行了实验和理论对比,验证了该拓扑优化方法的有效性。在此基础上将该方法应用到齿轮箱低噪声结构优化设计,根据拓扑优化结果布置了肋板,对优化结果进行了振动声学响应计算对比,证明了使用该方法进行加肋降噪的有效性。 对本文所用的低噪声结构设计方法进行了总结,也指出了本文工作中存在的不足,对本论文中齿轮箱结构优化研究方向进行了展望。