（攀枝花学院 智能制造学院，四川 攀枝花 617000）
摘要：对选取某轻型卡车变速器五档齿轮进行了模态分析，分析结果表明前六阶共振频率非常接近，分布在10738-12948HZ之间，差值不大，且齿轮最大变形均位于轮齿上，轮芯的变形量较小。而变速器的振动频率为3000-4000Hz，远远大于变速器的频率，所以不会发生共振，进而可以对齿轮结构进行优化，通过缩减溢出的差值去降低齿轮质量从而达到齿轮材料的最大化利用。
关键词：变速器齿轮，模态分析
1前言
模态分析是动力学分析的起点。模态分析用于确定设计结构振动的固有特性，即结构的固有频率和主振型，它们是动态载荷结构设计中的重要参数。齿轮传动是重要的机械传动形式，为了避免在机械振动过程中发生严重破坏，有必要对整个齿轮传动系统进行模态分析，求出固有频率和主振型。在进行结构设计时，使激振力的频率与系统的固有频率错开，可以有效的避免共振的发生。
2边界条件设置
选取某轻型卡车五档齿轮对为研究对象。在进行模态分析前，需要对结构进行约束以保证在分析时可以得到合理的结果，为了简化分析，只对一个齿轮进行模态分析，也就是只对大齿轮进行模态分析。设置求解阶数为6阶，其他默认，固定齿轮中心然后点击“solve”进行求解。
3模态分析结果
通过求解模态分析得到模态的频率和振型云图，其结果如图1所示，频率如表1所示：
（a）1阶 （b）2阶
（c）3阶 （d）4阶
（e）5阶 （f）6阶
图1 模态分析结果
表1 模态频率分布表
阶数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
频率 | 10738 | 10879 | 11292 | 11930 | 12892 | 12948 |
4 结论
由上述分析结果可知，齿轮的前六阶共振频率非常接近，分布在10738-12948HZ之间，差值不大，且齿轮最大变形均位于轮齿上，轮芯的变形量较小。其中第二阶的模态频率为10879Hz，变形量在六阶中最大，为72.916mm。该齿轮的振动频率较高，都在一万以上，而变速器的振动频率为3000-4000Hz，远远大于变速器的频率，所以不会发生共振，进而可以对齿轮结构进行优化，通过缩减溢出的差值去降低齿轮质量从而达到齿轮材料的最大化利用。
参考文献
[1]王雪峰. 混合动力专用变速器动力学仿真分析与齿轮修形研究[D].江苏大学，2022.
[2]刘大龙,李稳迪,张瑞,张凯,施伟辰.变速器齿轮接触疲劳强度分析[J].汽车实用技术,2018(17):33-36+138.
[3]段元旺. 电动汽车变速器齿轮传动动力学特性及振动分析[D].哈尔滨理工大学,2018.
[4]李敬杰.重型卡车变速器齿轮传动方案设计及仿真分析[J].机械管理开发,2021,36(12):115-117.
赵生莲，攀枝花学院讲师
邮编：617000
通讯地址：四川省攀枝花学院智能制造学院 联系电话：1518125986
客服QQ：30444492琼网文【2021】1550-113号
增值电信业务经营许可证：琼B2-20210322
出版物经营许可证：新出发龙华出字第(2021)009号
广播电视节目制作经营许可证：(琼)字第00779号
版权所有 ©2002-2024 期刊网 琼ICP备2021005105号
