那日苏，贾开发，李 鑫，李 帅，张伟国

环模制粒机齿轮减速器动力学特性分析

那日苏1,2，贾开发1，李 鑫1，李 帅1，张伟国1

（1. 内蒙古工业大学机械工程学院，呼和浩特 010051；2. 内蒙古自治区液压传动与控制工程技术研究中心，呼和浩特 010051）

环模制粒机的内部激励会引起整机振动，振动是导致环模与压辊使用寿命降低的主要原因。该研究针对环模制粒机振动大、关键部件使用寿命短等问题，以SZLH420型环模制粒机减速器为研究对象进行动力学分析与试验。首先基于累积势能法计算齿轮时变啮合刚度，建立斜齿轮传动动力学模型，采用解析法对传动系统进行模态分析和非线性动力学求解，求得最大振幅向（水平径向）为0.008 mm、向（轴向）为0.004 2 mm、转角为0.000 87°，并通过有限元仿真验证动力学模型和固有频率。最后进行主轴扭矩测试与斜齿轮振动加速度试验。结果表明，整机振动加速度频率与斜齿轮一致，故斜齿轮传动系统对整机振动具有重要影响，其主要振动频率在4.25、9.17、13.86、18.13、23.86、47.53 Hz附近；齿轮振动最大幅值向为0.006 mm、向为0.004 mm，与动态响应计算对应振幅最大差值不超0.002 mm，验证了理论计算的准确性。研究结果可为环模制粒机性能的提高提供理论与试验依据。

振动；模态分析；斜齿轮；齿轮动力学；动态响应

0 引 言

环模制粒机（Ring Mold Granulator，RMG )是目前颗粒饲料生产的主要加工装备[1-2]。在生产过程中，制粒机振动会造成辊模磨损、环模使用寿命降低、可靠性差等问题，制约了颗粒饲料的推广使用。

斜齿轮减速器是制粒机的主要传动部件，齿轮啮合刚度与啮合误差的变化是造成传动系统振动的主要原因。……