动车组齿轮箱箱体模态分析研究

摘要

针对动车组的齿轮箱箱体出现裂纹,严重威胁到高速动车组的安全运行问题,首先建立齿轮箱箱体有限元模型,采用Block Lanczos运算法提取模态参数;其次通过搭建齿轮箱箱体试验提取模态平台,采用有效独立平均加速度幅值法选取测试点,用力锤试验提取箱体模态参数;最后通过仿真与试验结果研究齿轮箱箱体的振动特性。结果表明:仿真与模态试验提取的固有频率,相对误差基本控制在4%~6.5%之间,相对误差数值均满足工程试验要求,表明了有限元模型具有较高的可行性,能更好地反应齿轮箱箱体的质量和刚度分布。从齿轮箱箱体的振型图中可以看出振型变化幅度基本一致,表明齿轮箱模态Block Lanczos运算法仿真达到了准确效果。在优化齿轮箱箱体结构并对其性能做出评价时,该模型可以提供参考,尽量避免随机激励所对应的固有频率和箱体的固有频率一致,从而导致箱体产生共振。