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题名装载机变速器壳体优化设计及模态识别
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作者
莫剑云
陈勇
徐匀
余晓波
章勇华
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机构
广西大学新能源车辆先进动力系统广西高校工程研究中心
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出处
《广西大学学报(自然科学版)》
2025年第4期799-811,共13页
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基金
广西重点研发计划项目(桂科AB24010270)
广西自然科学基金项目(2025GXNSFDA069050)。
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文摘
随着工程机械发展和国际环保标准引入,对工程机械装载机变速器的噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能提出了更高要求。对变速器壳体进行结构设计优化,可有效减小变速器的振动和噪声以提高装载机变速器的NVH性能。以某装载机变速器为研究对象,重点开展其壳体NVH性能研究,运用块兰索斯(block Lanczos)模态法提取得到共振关键部位振型振幅,采用变密度法拓扑优化方法,以刚度最大化及基频提升为目标进行优化后得到优化壳体。对比优化前后壳体的模态特性,结果表明,优化壳体的一阶固有频率提升10.88%,可有效避开与齿轮啮合频率的共振区间,前三阶模态关键部位振动幅值相应下降2.67%~26.45%。同时通过模态试验构建模态置信准则矩阵验证仿真与实测模态参数的相关性,有效保证数值模型的置信度。对优化壳体与齿廓修形齿轮进行装机测试,结果表明噪声声压级降低了6~7 dBA,为变速器可靠运行提供了有效保障。聚焦于装载机变速器壳体结构优化设计,对装载机变速器NVH性能改善具有示范意义。
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关键词
装载机
变速器壳体
有限元
优化设计
模态试验
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Keywords
loader
gearbox housing
finite element
optimization design
modal testing
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分类号
TH132.41
[机械工程]
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