齿轮箱振动噪声仿真分析与结构优化

摘要

为解决齿轮箱机脚结构噪声超标问题,利用LMS VituralLab软件从动力学仿真、模态、传递路径和模态贡献度几个方面对该机组进行了振动分析和噪声预估。首先,对齿轮系进行动力学仿真,得到轴承动态力。然后,采用基于模态叠加法的强迫振动响应分析方法,计算得到齿轮箱机脚位置的结构噪声。最后,针对超标现象,对齿轮箱进行传递函数与模态贡献度分析,提出结构优化方案。根据模态振型可锁定振动最敏感位置,并在此处采取增加肋板的方式。优化后的振动仿真结果及声学边界元法计算出辐射声场的声压分布表明:传递函数和模态贡献度有明显改善,齿轮箱机脚振动较优化前减小了3.2 dB,辐射声场的声压级可以满足指标要求。该仿真分析与结构优化方法可有效指导实际工程机组的优化设计。