以某重型变速箱为研究对象,对其进行巡航工况下振动与噪声辐射的仿真分析。借助多体动力学方法,建立重型变速箱的多体动力学模型并进行验证,仿真计算变速箱壳体各轴承支座处的支反力。将求解得到的支反力加载到经过验证的变速箱壳体有限元模型的相应位置,利用模态叠加法,求解变速箱壳体的结构响应。最后,通过声学边界元法计算得到变速箱该巡航工况下的噪声辐射。对仿真得到的巡航工况下变速箱壳体的结构响应及噪声辐射进行时频分析,确定该重型变速箱巡航工况下的振动噪声特性,为变速箱的后期优化提供依据。

为了改善某重型变速器壳体的动态特性,对其进行了结构动力学优化。对壳体进行了试验模态和计算模态分析。采用结构优化思想对壳体有限元模型进行修正提高了模型精度。以优化壳体第9阶约束模态固有频率(647Hz)为目标,对其主箱13根加强筋的厚度和高度进行了参数化处理,联合Workbench软件对其进行了"参数关联性分析",获取了参数的灵敏度并将其缩减至4个独立参数。最终对上述参数进行动力学优化,将壳体第9阶固有频率提高至662Hz,避免了壳体发生共振。该研究思路可为类似结构的变速箱动力学优化问题提供参考。