汽車變速箱齒輪的振動(dòng)特性的模態(tài)分析為了更深一步研究汽車變速箱齒輪的振動(dòng)特性，需對(duì)其進(jìn)行模態(tài)分析。分析結(jié)構(gòu)的振動(dòng)，模態(tài)分析是必須要走的關(guān)鍵一步，通過分析獲汽車變速箱齒輪振動(dòng)的各級(jí)固有頻率，判斷汽車變速箱齒輪設(shè)計(jì)的合理性及振型是否影響加工精度，有助于后續(xù)進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)特性分析，優(yōu)化設(shè)計(jì)、排除故障等研究。在實(shí)際生活中，外界的頻率并不大，能和工件的固有頻率相差不大的就只有前幾階固有頻率般大小，所以，我們?cè)谟?jì)算固有頻率的時(shí)候，就去前6階模態(tài)進(jìn)行分析。模態(tài)分析簡介在有限元分析中，模態(tài)分析主要是分析研究對(duì)象的振動(dòng)特性，得到在研究對(duì)象的固有頻率和振型。相比于靜力學(xué)分析，靜力學(xué)分析主要是分析當(dāng)給出一定的載荷，研究對(duì)象會(huì)發(fā)生怎樣的變化（包括應(yīng)力、位移等），受到了外部激勵(lì)的影響，并不能發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)本身的特性。若要研究變速箱齒輪在工作環(huán)境中所產(chǎn)生的應(yīng)變，得到更加準(zhǔn)確可靠的數(shù)值，我們應(yīng)該對(duì)齒輪系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析。模態(tài)分析是研究工件的固有頻率以及振型，模態(tài)分析能夠更好的了解工件本身的固有屬性，通過本身的固有特性來完成對(duì)振動(dòng)頻率的分析，更好的了解其動(dòng)態(tài)特性，能夠避開外部激勵(lì)所引起的共振。在模態(tài)分析的結(jié)果就是獲得工件的固有頻率和振型，工件所受外部激勵(lì)的大小，對(duì)整體振型的影響，這樣可以更好的設(shè)計(jì)工件，提高工件性能。在實(shí)際生活中，外界的頻率并不大，能和工件的固有頻率相差不大的就只有前幾階固有頻率般大小，所以，我們?cè)谟?jì)算固有頻率的時(shí)候，就去前6階模態(tài)進(jìn)行分析。對(duì)變速箱箱體進(jìn)行模態(tài)分析的流程圖如圖5-1所示。圖5-1模態(tài)分析流程結(jié)果分析在ANSYSWorkbench軟件中對(duì)齒輪原始模型進(jìn)行有約束條件下的模態(tài)分析，階梯軸兩端采用固定約束，如圖5-2所示。圖5-2模態(tài)分析約束對(duì)齒輪和軸進(jìn)行模態(tài)分析，各階振型如圖5-3所示，各階振型頻率如表5-1所示。表5.1各階固有頻率階次123456頻率/Hz246.15417.55417.77640.03640.071189.5圖5-3各階模態(tài)振型圖通過模態(tài)分析的結(jié)果可以看出，第一階模態(tài)振型主要是在齒輪上，由中心軸的部分到齒輪的齒頂部分，振型逐漸增大，在齒頂處達(dá)到最大。第二階和第三階模態(tài)，可以看出，振型主要成S型，軸的振動(dòng)較大。第四階、第五階、第六階模態(tài)可以看出振型變大，主要是沿Z軸左右擺動(dòng)，齒輪發(fā)生的變形較大。齒輪的振型是各階振型的線性疊加，但是低階振型更加接近真實(shí)值