齿轮减速器优化设计及模态分析
减速器传动系统模态分析及参数优化1
减速器传动系统模态分析及参数优化1随着现代机械工业的快速发展，减速器作为一种重要的传动装置，在各类机械设备中得到了广泛应用。
减速器传动系统的稳定运行对机械设备的正常工作起着至关重要的作用。
因此，研究减速器传动系统的模态分析及参数优化对于提高机械设备的工作效率和可靠性具有重要意义。
一、减速器传动系统的模态分析减速器传动系统的模态分析是通过计算和仿真得到系统的固有频率以及对应的模态形式。
模态分析可以帮助我们了解系统的振动特性和固有频率分布，进而预测系统的动态响应。
在进行减速器传动系统的模态分析时，首先需要建立系统的有限元模型。
有限元模型可以反映出传动系统的结构特点和材料性能。
其次，利用有限元分析软件进行模态分析，得到系统的固有频率和模态形式。
通过对模态分析结果的分析，可以了解系统的共振现象和动态响应特点。
二、减速器传动系统的参数优化减速器传动系统的参数优化是通过调整系统的设计参数，来改善系统的性能和可靠性。
参数优化的目标是使得系统的工作频率与负载频率匹配，避免共振和失效现象的发生。
在进行减速器传动系统的参数优化时，首先需要明确系统的工作要求和负载特性。
根据负载的频率和工作要求，可以确定减速器传动系统的设计参数。
接下来，通过计算和仿真，可以评估不同参数组合下系统的工作性能和可靠性。
最后，选择最优参数组合，并进行实际测试和验证。
三、减速器传动系统的模态分析和参数优化实例为了更好地理解减速器传动系统的模态分析和参数优化过程，我们以某型号齿轮减速器传动系统为例进行说明。
首先，建立齿轮减速器传动系统的有限元模型。
考虑到系统的复杂性，我们将系统分为齿轮、轴、支承等多个部分，并进行建模。
然后，利用有限元分析软件进行模态分析，得到系统的固有频率和模态形式。
接下来，根据系统的工作要求和负载特性，确定齿轮减速器传动系统的设计参数。
考虑到传动比、齿轮模数、齿数等因素对系统性能的影响，我们通过试验和仿真，评估不同参数组合下系统的工作性能和可靠性。
齿轮减速器传动比的最佳分配与优化设计
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一级圆柱齿轮减速器的优化设计
一级圆柱齿轮减速器的优化设计
一级圆柱齿轮减速器是使用于机械设备中的一种齿轮机构，用于减速电机的转速或改变转矩大小，从而实现传动装置运行的高精度驱动。
随着社会的发展，人们对设备的要求越来越高，一级圆柱齿轮减速器的优化设计变得尤为重要。
一方面，一级圆柱齿轮减速器应当具有较高的传动精度，确保机械设备的运行精度。
通常，为了提高传动精度，机械设计应在减速器的全部轴线上安装参数调节滑动轴承，并在轴承外壳上安装调节螺栓，以便将轴承松接夹具推向轴线，获得更好的精度。
其次，一级圆柱齿轮减速器应当具有良好的耐久性。
为此，齿轮机构的耐磨性和耐腐蚀性可以采用优质的优质合金整体热处理工艺，以获得良好的高强度硬度和特定的硬度值。
此外，可以采用分段调节双积分膜片结构，采用转速和扭矩的双重优化方法，使用更短的尺寸设计，来实现减速器的高效传动。
最后，应严格控制减速器的加工投入，以确保减速器的寿命。
此外，优化设计中还应结合现有技术进行改进。
首先，应根据设备的工作原理和使用状况，采用适当的模型作为参数来检测减速器的工作状态，以确保减速器的精度和可靠性；其次，应采用现代计算机辅助设计技术，将设计过程中的参数及各细节考虑在内，实现合理的减速器结构；最后，应实施新材料和新零件的采用，使减速器更加经济和可靠。
综上所述，优化一级圆柱齿轮减速器设计，应包括调节精度，耐
久性，传动效率，以及设计过程中的模型检验，计算机辅助设计，新材料新零件的考虑，以便更加有效的满足机械设备的要求。
单级圆柱齿轮减速器的优化设计
单级圆柱齿轮减速器的优化设计单级圆柱齿轮减速器的优化设计齿轮减速器是一种常用的机械传动装置，广泛应用于各种机械设备中。
其中，单级圆柱齿轮减速器是一种常见的减速器类型，具有结构简单、传动效率高等优点。
本文将围绕单级圆柱齿轮减速器的优化设计展开讨论。
首先，我们需要明确单级圆柱齿轮减速器的工作原理。
单级圆柱齿轮减速器是通过两个相互啮合的圆柱齿轮进行传动的。
其中，一个齿轮称为主动齿轮，另一个齿轮称为从动齿轮。
主动齿轮通过电机等动力源驱动，从而带动从动齿轮旋转。
通过不同大小的齿轮组合，可以实现不同的减速比。
在进行优化设计时，我们可以从以下几个方面考虑：1. 齿轮材料的选择：齿轮材料的选择直接影响到减速器的使用寿命和传动效率。
一般来说，常用的齿轮材料有钢、铸铁、铜合金等。
在选择材料时，需要综合考虑其强度、硬度、耐磨性等因素，并根据具体应用场景进行选择。
2. 齿轮参数的优化：齿轮参数包括模数、压力角、齿数等。
通过优化这些参数，可以提高减速器的传动效率和承载能力。
例如，增大模数可以增加齿轮的强度和承载能力；选择合适的压力角可以减小齿轮啮合时的摩擦损失。
3. 齿轮啮合传动的优化：齿轮啮合传动是减速器最关键的部分，也是能量损失最大的部分。
通过优化齿轮啮合传动的设计，可以减小能量损失，提高传动效率。
例如，采用精密加工工艺可以提高齿轮的啮合精度；采用润滑油膜技术可以减小摩擦损失。
4. 减速器结构的优化：减速器的结构设计也会影响其性能。
通过优化结构设计，可以降低噪声、提高刚度、减小体积等。
例如，采用斜齿圆柱减速器可以减小噪声；采用刚性箱体结构可以提高刚度。
5. 传动效率的测试与改进：在优化设计完成后，需要对减速器的传动效率进行测试，并根据测试结果进行改进。
通过不断地测试与改进，可以逐步提高减速器的传动效率。
综上所述，单级圆柱齿轮减速器的优化设计涉及到多个方面，包括材料选择、齿轮参数优化、齿轮啮合传动优化、结构优化以及传动效率测试与改进等。
单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计[五篇]
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单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计[五篇]第一篇：单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计单级直齿圆柱齿轮减速器的优化设计一、问题描述设计如图所示的单级圆柱齿轮减速器。
减速器的传动比u=5，输入功率P=75+5⨯44=295kW，输入轴转速n=980r/min。
要求在保证齿轮承载能力的条件下，使减速器的质量最小。
xbxz1xmX=[x1 x2 x3 x4 x5 x6]T =xl1X5d1X6d2二、分析减速器的体积主要决定于箱体内齿轮和轴的尺寸三、数学建模积v可近似的表示为根据齿轮几何尺寸及结构尺寸的计算公式，单极圆柱齿轮减速器箱体内齿轮和轴的总体v=π(d42s221-db1+2s1)π⎛π2⎫+d(l1+l2)-D-D(b2-c)-4 d0c⎪44⎝4⎭'22'21ππ((d422-d2s2)b2+π4ds2 1(l1+l3))由上式克制，单极标准直齿圆柱齿轮减速器优化设计的设计变量可取为这里近似取b1=b2=b0根据有关结构设计的经验公式将这些经验公式有δ=5m、D2=d2-2δ、、c=0.2b，并取l2=32mm、l3=28mm将这些经验公式及数据代入式d0=0.25（D2-D1）（2-1）且用设计变量来表示，整理得目标函数的表达式为222222f(x)=0.785398154.75x1x2x3+85x1x2x3-85x1x3+0.92x1x6-x1x52222+0.8x1x2x3x6-1.6x1x3x6+x4x5+x4x6+28x5+32x6() 1）为避免发生根切，应有Z1≥Zmin=17应有于是得约束函数（2-1）g1(x)=17-x2≤0（2-2）2）根据工艺装备条件，跟制大齿轮直径d2不超过1500mm故小齿轮直径d1不应超过300mm即mz1≤30cm于是有约束函数（2-3）g2(x)=x2x3-30≤0（2-4）足16≤b≤35，由此得m-1g(x)=xx-35≤0（2-5）3133）为保证齿轮承载能力同时又避免载荷沿齿宽分布严重不均，要求齿宽系数Φm=-1g4(x)=16-x1x3≤0（2-6）b满m4）对传递动力的齿轮，模数不能过小，一般m≥2mm,且取标准系列值，故有() g5x=0.2-x3≤0（2-7）5）按经验，主、从动轴直径的取值范围为10cm≤d≤15cm，故有() g6x=10-x5≤0（2-8）() g7x=x5-15≤0（2-9）() g8x=13-x6≤0（2-10）() g9x=x6-20≤0（2-11）6）按结构关系，轴的支承跨距满足：l1≥b+2∆+0.5ds2，其中∆为箱体内壁到轴承中心线的距离，现取∆=2cm，则有约束函数g10(x)=x1+0.5x6+4-x4≤0（2-12）7）按齿轮的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度条件，应有：336KT1(u+1)σH=≤[σH]abu（2-13）3σF=12KT1≤σF1bd1mYF111[]（2-14）σF=1σFYFYF2≤σF2[]（2-15）式中，a为齿轮传动的标准中心距，单位为cm，a=0.5mz1(u+1)；K为载荷系数，这里取K=1.3；T1为小齿轮传递扭矩，单位为N•cm，T1=955000P/n1=95500⨯295/980N•cm≈287474N•cm；为齿轮的许用接触应力，单位为MPa，这里取；σF1、σF2分别为小齿轮与大齿轮的许用弯曲应力，单位为MPa，这里取σF1=261MPa、σF2=213MPa；YF1、YF2分别为小齿轮、大齿轮的齿形系数，对标准齿轮：[][][][]YF1=0.169+0.006666z1-0.000854z12（2-16）（2-17）2YF2=0.2824+0.003539z1-0.000001576z2对以上公式进行代入、运算及整理，得到满足齿轮接触强度与弯曲强度条件的约束函数：（2-18）2(0.169+0.6666⨯10-2x2-0.854⨯10-4x22)-261≤0（2-19）g12(x)=7474/x1x2x32(0.2824+0.177⨯10-2x2-0.394⨯10-4x22)-21 3≤0（2-20）g13(x)=7474/x1x2x3[][]根据主动轴（本例即小齿轮轴）刚度条件，轴的最大弯曲挠度ymax应小于许用值[y]，即xxx g11(x)=45002（2-21）1--1-12231-855≤0ymax-[y]≤0其中取[y]=0.003l1；ymax则由下式计算：3y=Fl/(48EJ)（2-22）maxn式中，Fn为作用在小齿轮齿面上的法相载荷，单位为N，Fn=2T1/(mz1cosα)，α为齿轮压力角，α=20︒；E为轴的材料的弹性模数，E=2⨯105MPa；J为轴的惯性矩，单位为cm，对圆形截面，J=πds41/64。
单级圆柱齿轮减速器优化设计与分析
单级圆柱齿轮减速器优化设计与分析减速器是工程实践中常见的机械传动装置，用于降低传动装置的转速并增加转矩。
圆柱齿轮减速器是一种常用的传动方式，其设计优化可以提高传动效率、减小噪音和振动，本文对单级圆柱齿轮减速器的优化设计与分析进行探讨。
1. 齿轮减速器的基本原理单级圆柱齿轮减速器由两个或多个相互啮合的齿轮组成，通过不同齿轮的大小和齿数来实现转速和转矩的变换。
具体来说，主动轮驱动从动轮，从而实现输出转矩。
2. 减速器的设计要素减速器的设计要素包括齿轮的模数、齿轮的齿数、齿轮的齿形、齿轮的间隙、齿轮的啮合角等。
在优化设计时，需要综合考虑这些要素，以提高减速器的性能。
3. 优化设计方法在单级圆柱齿轮减速器的优化设计中，可以采用多种方法。
一种常见的方法是基于理论计算，根据设计要求和理论公式计算齿轮参数，以满足传动比和输出转矩的要求。
另一种方法是基于仿真模拟，利用专业软件模拟齿轮传动的工作状态，通过调整齿轮参数，不断优化减速器的性能。
4. 优化设计指标在单级圆柱齿轮减速器的优化设计中，常用的指标包括传动效率、噪音和振动。
传动效率是指减速器输入功率与输出功率之比，可以通过优化齿轮参数和润滑条件来提高。
噪音和振动是影响减速器工作环境的重要因素，可以通过调整齿轮的齿形和间隙，以及采用减振措施来降低。
5. 优化设计案例以某公司生产的圆柱齿轮减速器为例，通过优化设计，取得了显著的效果。
首先，进行了齿轮的模数优化，选择了合适的模数以提高传动效率。
其次，通过改进齿轮的齿形和间隙，大大降低了噪音和振动。
最后，加入了减振设备，进一步提升了减速器的使用效果。
6. 分析优化效果通过优化设计，单级圆柱齿轮减速器的传动效率得到了明显提高，噪音和振动也得到了有效降低。
同时，减振设备的应用进一步增强了减速器的使用稳定性和可靠性。
因此，优化设计对于提升齿轮减速器的性能具有重要意义。
7. 总结与展望单级圆柱齿轮减速器的优化设计是提高传动效率、减小噪音和振动的重要手段。
减速机齿轮的模态分析和研究
减速机齿轮的模态分析和研究摘要：通过分析复杂的建模方法，建立减速机齿轮的三维实体模型，并进一步建立减速机齿轮的三维有限元模型，来分析其系统的固有特性，并获得设计所需的必要数据。
此外，对其进一步的研究和改进，可以避免其结构的共振，亦或者可以使其按照特定的频率进行震动，从而不但可以提高我们的工作效率，还可以提高产品的寿命。
关键词：减速机；齿轮；模态分析目前，在解决工程问题及解决数学、物理问题中，有限元法的应用是相对较广的计算方法。
它的很多特点受到数学界和工程界的高度重视，例如它在多种物理问题上可应用性，它对一些复杂的几何构型的适应性，此外，还有理论上的可靠性，以及对实现计算机的高效性也比较合适。
随着其不断的发展，已经成为CAD 和 CAM 不可或缺的一部分。
目前计算机辅助设计已经广泛的应用于产品设计中的数据计算、几何分析、产品模拟、图样绘制等工作中，其中的三维造型技术为计算机辅助设计中的三维有限元分析提供了很大的方便，为虚拟仿真提供了结构体精确造型的基础。
本文便运用这些技术对减速机齿轮进行了有限元模态分析，从而为减速机齿轮的设计提供了理论依据。
1 减速机齿轮的模型建立建立减速机齿轮时，为了减少转动的惯量，材料上多采用铝合金。
建立减速机构齿轮导入ANSYS 进行分析，忽略局部特征，尽量保持质量单元一致。
但是机体的构型可以不受限制，可以表达其极为复杂的形体，，建立零件信息模型。
比如我们可以利用其各自适应的网格划分，使用统一的精度等级，然后再对局部进行网格细化，便可得出其划分结果，从而简化减速机齿轮的模型建立。
2 采用有限元法建立减速机齿轮模型利用有限元法分析是为了简化计算，不考虑实体模型中的结构特征，例如小孔、倒角、圆角等，可以利用历史树上的SUPPRESS命令去除。
根据结构的实际工作状况、安装条件、装配时的阻尼和结合元性质，建立边界条件。
在做理论模态分析时，只需要建立边界的约束条件。
如果是做静力分析，则还要增加结构载荷，比如集中力、分布载荷等；如果是做响应分析，则需要加入激励工况。
一种减速装置的结构优化及模态分析
一种减速装置的结构优化及模态分析一、减速装置的结构优化1.材料选择：在减速装置的设计中，材料选择是至关重要的一环。
合适的材料可以提高减速装置的强度和硬度，从而延长其使用寿命。
同时，材料的密度和弹性模量也会影响减速装置的整体质量和性能，在选择材料时需要综合考虑这些因素。
2.结构设计：减速装置的结构设计应该符合力学原理，以确保其能够承受设定的工作负荷。
此外，结构设计还应考虑到减速装置的使用环境和工作条件，保证其在恶劣条件下仍能正常运行。
3.优化计算：结构优化需要进行大量的计算和仿真分析。
通过有限元方法等手段，可以对减速装置的各个组件进行强度分析和疲劳分析，找出潜在的设计缺陷和弱点，进而进行优化改进。
4.参数调整：在结构优化的过程中，还需要对减速装置的各项参数进行调整。
比如齿轮的模数、齿数、齿面硬度等参数都会直接影响减速装置的性能，需要根据实际情况进行调整。
二、减速装置的模态分析1.模态分析原理：模态分析是通过对减速装置的结构进行振动分析，找出其固有振动频率和模态形状，从而评估装置的动力学性能和稳定性。
通过模态分析可以有效地避免共振现象和振动失调问题。
2.模态分析方法：模态分析可以采用有限元法进行计算和仿真。
通过对减速装置的结构进行网格划分、载荷设置和求解计算，可以得到其各个模态的振动频率和振动形态。
3.模态分析结果：通过模态分析可以获取到减速装置的固有频率、模态形状和振动幅值等信息。
这些信息可以用于进一步优化减速装置的结构设计，避免振动失调和共振现象，提高装置的动力学性能。
综上所述，减速装置的结构优化和模态分析是提升装置性能和安全性的关键环节。
通过合理的结构设计和精确的模态分析，可以有效地提高减速装置的稳定性和可靠性，确保其在工作中能够更加安全、高效地运行。
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王 军，喻全余，张振东，陈永侃：齿轮减速器优化设计及模态分析
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与初始方案相比，减速器体积 f(x0)=29 048，优化后减少了 18.24%，数据表明，在保证减速器可靠性
的前提下，得到了较好的优化效果，简化了设计过程，提高了工作效率.
2 主动齿轮模态分析
2.1 建立实体模型 经优化设计，得出主动齿轮齿数 Z=30，模数 m=0.5，齿宽 b=13，取压力角α=20°，齿顶高系数 h*α=1，
建立目标函数：根据设计要求，取设计变量 x=[x1，x2，x3，x4，x5，x6]=[b，z1，m，l，dr1，dr2]，式中 b 为主动轮的厚度，z1 为主动轮齿数，m 为齿轮模数，l 为壳体内轴的长度，dr1 为主动齿轮轴直径，dr2 为 从动齿轮轴直径，则减速箱总体积(即目标函数)为：f(x)=0.785 398(4.75x1x22x32+85x1x2x32-85x1x32+0.92x1x62+ x1x52+0.8x1x2x3x6-1.6x1x3x6+x4x52+x4x62+28x52+32x62. 建立约束函数：1)齿数约束：g1(x)=17-x2≤0. 2)模数约束： g2(x)=0.2-x3≤0.3)；齿宽约束：g3(x)=x1x2/x3-1.4≤0，g4(x)=0.9-x1/x2x3≤0. 4)轴的相关约束：g5(x)=x2x3-30 ≤0，g6(x)=6-x5≤0，g7(x)=x5-15≤0，g8(x)=8-x6≤0，g9(x)=x6-20≤0，g10(x)=x1-x4+0.5x6+4≤0，g11(x)=0.129x43/ (x2x3x5)-0.003x4≤0，g12(x)=30 489x4(1+0.297 09x22x32/x4)1/2/(x2x3x53)-160≤0，g13(x)=30 489x4(7042 427x22x32/x4 +1)1/2/(x2x3x63)-160≤0. 5)齿轮接触应力约束：g14(x)=44 862/x2x3x11/2-900≤0. 6)齿轮弯曲应力约束：g15(x)= 7 449/(x1x2x32yF1)-300≤0，g16(x)=7 449/(x1x2x32yF2)-300≤0；式中 yF1、yF2 分别为主、从动轮的齿形系数[1-2]. 1.2 优化结果及分析
计算前五阶固有频率，并扩展设置模态. 求解得到了相 应结果(见表 1)，图 4-7 分别列出了齿轮前四阶的变形图.
由图 4 可见，第一阶时，齿轮发生弯曲变形，到第 四阶时，齿轮
表 1 齿轮前五阶固有频率
Tab. 1 The first five natural frequencies of gear
1 减速器设计优化
1.1 建立数学模型 已知一单级圆柱直齿轮减速器，其传动比 i=5，输入功率 p=300 W，主动齿轮转速 n1=1 000 r/min，齿
轮许用接触应力[σ]H=900 Mpa，齿轮的弯曲应力[σ]F1=[σ]F2=300 Mpa，齿轮轴的许用弯曲应力[σ]F3=160 Mpa. 要求在满足零件强度和刚度需要的条件下，以体积最小为优化目标.
DOI：CNKI:41-1398/C.20111129.1646.022 网络出版时间：2011-11-29 16:46 网络出版地址：/kcms/detail/41.1398.C.20111129.1646.022.html
第 28 卷 第 5 期 Vol. 28 No. 5
deformed figure
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轮的固有频率[5–6].
3 结束语
运用 MATLAB 软件的优化设计功能，在较短的时间内，设计了体积小、质量轻且满足工作要求的齿轮
减速器，运用 Pro-E 软件的绘图功能和 ANSYS 软件的有限元分析功能，实现了设计产品零件的参数化实体
20node 95，在划分实体时，因该单元不因外形边界不规则的变化而降低计算精度，单元位移柔顺性良好. 分
析齿轮模态的目的是求出齿轮
各阶固有频率及其对应的主振
型，只需对齿轮的内孔圆柱面进
行自由度约束，不必对模型加载.
齿轮的网格划分模型如图 2 所
示，加载约束模型如图 3 所示[4]. 2.3 求解及结果分析
造型和动力学模态分析，得到了齿轮前五阶固有频率和变形图，验证了产品设计的合理性，为齿轮传动系
统的进一步研究打下了基础.
参考文献：
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内孔直径 d'r1=7，顶隙系数 c*=0.25. 由于齿轮结构的几何模型相对复杂，采用 Pro-E 软件实现齿轮的参数化
建模，并将建立完成的实体模型传送到 ANSYS 软件中，进行有限元分析，所建实体模型如图 1 所示[3].
2.2 网格划分及加载约束 取齿轮弹性模量 EX=2.2×1011 Pa，泊松比 PRXY=0.3，密度 DENS=7.8×103 kg/m3，单元类型选取 Solid
将最优设计方案按照设计规范圆整后，得最优解 x*=[13, 29, 0.5, 21, 7, 9]，f(x*)=23 751.
收稿日期：2011-07-12
修回日期：2011-08-26
作者简介：王军(1987 )，男，安徽亳州人. 硕士生，研究方向：现代机械设计理论与方法. E-mail: 707132908@.
32(4)： 108-110.
【责任编辑 黄艳芹】
因齿轮载荷的频率一般较
图 1 实体模型 Fig. 1 Solid model
图 2 网格划分模型 Fig. 2 Finite element
mesh model
图 3 加载约束模型 Fig. 3 Loading constraint
model
低，对其振动影响最大的是低阶模态，通常分析齿轮的前五阶振型. 故选取 0~100 000 Hz 作为计算频段，
中图分类号：TH132.46
文献标志码：A
文章编号：1674–3326(2011) 05–0444–02
Optimal Design and Modal Analysis of Gear Reducer
WANG Jun, YU Quan-yu, ZHANG Zhen-dong, CHEN Yong-kan
新乡学院学报：自然科学版 Journal of Xinxiang University: Natural Science Edition
2011 年 10 月 Oct. 2011
齿轮减速器优化设计及模态分析
王 军，喻全余，张振东，陈永侃
（安徽工程大学 机械与汽车工程学院，安徽 芜湖 241000）
摘 要：以单级圆柱直齿轮减速器为研究对象，运用优化设计软件 MATLAB 优化设计了减速器，运用有限 元分析软件 ANSYS 对设计的主动齿轮进行了动力学模态分析，设计了满足工作要求且体积相对较小的齿轮 减速器，为齿轮传动系统的最优化设计奠定了基础. 关键词：齿轮变速器；优化设计；主动齿轮；模态分析
模态
1
2
3
4
5
频率/Hz 197.27 205.12 231.74 275.32 336.52
已有明显扭
转，可见，低
阶模态对振动
确实存在较大
的影响，利用
ANSYS 软 件 模态分析功 能，可测定齿
图 4 一阶变形图
图 5 二阶变形图
图 6 三阶变形图
图 7 四阶变形图
Fig. 4 The irst-order Fig. 5 The second-order Fig. 6 The third-order Fig. 7 The fourth-order
0 引言
机械设计优化是将最优化设计原理和计算技术应用于设计领域，为工程设计提供科学的设计方法，设 计者用它可从众多的设计方案中找到最佳设计方案，从而提高工作效率. 模态分析主要用于确定结构或机 器 部 件 的 振 动 特 性 ，为 振 动 系 统 动 态 设 计 及 故 障 诊 断 提 供 依 据 ，它 主 要 包 括 建 模 、加 载 并 求 解 、扩 展 模 态 、 观察结果等步骤.
(College of Mechanical and Automobile Engineering, Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, China) Abstract: It takes a single-stage cylindrical spur gear reducer as the researched object, uses MATLAB optimal design soft ware to design gear reducer, and uses ANSYS finite element analysis software to analyze driving gear by dynamic modal analysis method, completes the design of gear reducer which can meet working requirement and with a relatively small volume, it lays the foundation for optimal design of gear transmission system. Key words: gear reducer; optimal design; driving gear; modal analysis