齒輪箱體在進(jìn)行制作的過程中作為其機(jī)械設(shè)備中一種應(yīng)用廣泛的能量傳遞裝置，在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中其水平的高低在一定程度上反應(yīng)了的綜合國力和工業(yè)技術(shù)水平。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,人們對齒輪箱在高轉(zhuǎn)速、大功率、輕量化、振動(dòng)小、噪聲低等方面提出了更高的要求。而對于離心壓縮機(jī)組上的高速齒輪箱而言,由于其轉(zhuǎn)速高,工作環(huán)境復(fù)雜等特點(diǎn)。

齒輪箱體可以使得箱體在支撐、定位齒輪傳動(dòng)的同時(shí)，還承受其齒輪嚙合沖擊傳來的振動(dòng)，其箱體可以作為其齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)中重要的基礎(chǔ)零件，其性能直接影響著齒輪系統(tǒng)的穩(wěn)定,因此使得對齒輪箱體的動(dòng)、靜性能研究變得額外重要。

 齒輪箱體會(huì)在三維造型中分別對箱體的上中下的三個(gè)箱件進(jìn)行簡化模型的建立，并完成總體裝配。利用CAD與CAE無縫對接功能,將齒輪箱體簡化模型導(dǎo)入至ANSYS中,完成箱體結(jié)構(gòu)有限元模型的建立。通過對齒輪箱體在額定工況下的受力分析計(jì)算,完成有限元模型的載荷加載和邊界條件設(shè)定,可從齒輪箱體的靜態(tài)特性分析結(jié)果,獲知箱體結(jié)構(gòu)的變形量和極限等效應(yīng)力。

齒輪箱體在進(jìn)行模態(tài)分析，并且提取分析結(jié)構(gòu)中前十階模態(tài)頻率及相應(yīng)振型,然后通過對比該齒輪箱中各傳動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)頻率和嚙合頻率,評估原有設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)性能的可靠性,并從中找出引起箱體整體振動(dòng)的主要因素和作用部位。

 齒輪箱體主要以高速齒輪箱體的靜動(dòng)態(tài)特性分析結(jié)果為基礎(chǔ)，在一定程度上選定其設(shè)計(jì)目標(biāo)，篩選出七個(gè)設(shè)計(jì)變量。通過多目標(biāo)設(shè)計(jì)理論,平衡多目標(biāo)之間的相互關(guān)系,在箱體整體剛度和強(qiáng)度的許可約束下,完成齒輪箱體的多目標(biāo)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。