德州学院汽车工程学院　　兰正

齿轮箱减振降噪优化设计

德州学院汽车工程学院兰正

本文提出了一种齿轮箱减振降噪优化设计方法，首先计算其模态贡献量和声学特征贡献量，利用振速法分析了齿轮箱振动、噪声大小与其尺寸的关系；其次利用ANSYS作工具，计算得到齿轮箱主要振型频率对应幅值最小且箱体表面噪声功率最小时的箱体壁厚。计算结果对比发现，优化后箱体的振动和噪声大小得到很大程度削弱，为齿轮箱减振降噪优化分析提供了有效途径。

齿轮箱；减振降噪；ANSYS；优化设计

齿轮传动因传动效率高、传动寿命长、传动比精确而被广泛应用于航空航天、轨道交通、装备制造等领域［1］。随着人们对振动和噪声问题的重视，齿轮箱减振降噪优化设计势在必行。齿轮箱在运行过程中主要的振动和噪声来源是齿轮在啮合时产生的，主要通过三种路径传递到环境中。第一种路径是，啮合力和噪声通过齿轮、轴传递到齿轮箱箱体，在箱体上表现出声辐射和箱体振动；第二种路径是齿轮啮合噪声通过箱体内部的空气直接传递到箱体表面，在箱体上表现为较弱的振动噪声；第三种路径主要是通过齿轮箱的各种缝隙向环境中传播噪声。研究结果表明有90%以上的振动噪声来自第一种路径。因此，减小齿轮箱箱体上的振动及噪声量就能有效抑制整体振动噪声，所以齿轮箱减振降噪优化设计就是箱体的优化设计［2］。

本文结合ANSYS分析法、振速法、噪声和模态固有频率分析法，计算箱体的振动和噪声辐射量大小，编写ANSYS程序对箱体的主要结构尺寸进行优化求解，在保证结构强度的前提下使箱体振动、噪声量最小。……