基于ABAQUS的減速器齒輪的模態(tài)分析

　　下面來(lái)研究結(jié)構(gòu)對(duì)于齒輪固有頻率的影響：齒輪的材料為合金鋼，結(jié)構(gòu)的改變主要是通過(guò)對(duì)齒輪的腹板進(jìn)行倒角，通過(guò)倒角大小的不同來(lái)分析齒輪固有頻率的變化規(guī)律。該仿真中腹板倒角的范圍為C1~C5，由于振型圖較多，下圖4是選取齒輪的倒角C5時(shí)的2、4和6階振型圖作為示意，通過(guò)振型圖可以看出齒輪的振型主要是扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和彎曲振動(dòng)，振型圖反映了齒輪的振動(dòng)特性和薄弱環(huán)節(jié)，可以為設(shè)計(jì)者提供參考依據(jù)。

　　改變齒輪腹板結(jié)構(gòu)，通過(guò)改變齒輪模型的倒角大小，來(lái)查看不同的齒輪結(jié)構(gòu)對(duì)于齒輪的固有頻率的影響，在齒輪鑄造時(shí)候，可以作為腹板倒角的參考依據(jù)，選擇合理的倒角大小，進(jìn)一步減輕齒輪的振動(dòng)，減少齒輪振動(dòng)時(shí)候的噪音，也可以作為齒輪優(yōu)化的參考依據(jù)。

　　從曲線(xiàn)圖5表明：在階數(shù)相同的情況下，齒輪腹板的倒角越大，則齒輪的固有頻率越大。隨著階數(shù)的增加，齒輪的固有頻率會(huì)呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，這一結(jié)論特點(diǎn)可以作為齒輪參數(shù)優(yōu)化的依據(jù)。在進(jìn)行齒輪腹板倒角的時(shí)候，可以適當(dāng)選擇倒角大小，避免齒輪發(fā)生共振，從而減少振動(dòng)的噪音，提高齒輪的傳遞效率。

　　上述曲線(xiàn)和圖形表明：

　　(1)齒輪的固有頻率與齒輪的材料有關(guān)，在相同階數(shù)的情況下，齒輪材料的彈性模量越大，則齒輪的固有頻率越大;

　　(2)齒輪的固有頻率和齒輪的結(jié)構(gòu)有關(guān)，在相同階數(shù)的情況下，齒輪的腹板倒角越大，則齒輪的固有頻率越大;

　　(3)齒輪的低階振型主要為扭轉(zhuǎn)振動(dòng)和彎曲振動(dòng)，階數(shù)越高，振動(dòng)位移越大，振型圖可以看出齒輪的薄弱環(huán)節(jié)，從而可以進(jìn)行齒輪優(yōu)化，為設(shè)計(jì)者提供參考依據(jù)。

　　四、結(jié)束語(yǔ)

　　模態(tài)分析可以用來(lái)確定齒輪的固有頻率和振型，從而為齒輪設(shè)計(jì)和深入研究提供可靠的理論依據(jù)，通過(guò)振型圖可以直觀(guān)地發(fā)現(xiàn)齒輪振動(dòng)的薄弱環(huán)節(jié)，從而為齒輪的設(shè)計(jì)和維護(hù)提供可靠地依據(jù)。

　　通過(guò)ABAQUS進(jìn)行模態(tài)仿真分析，既可以為齒輪設(shè)計(jì)者提供可靠的、有意義的參考依據(jù)，也可以對(duì)齒輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提高齒輪在傳遞過(guò)程中的精度和傳遞效率。