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齿轮传动是最常用的机械传动形式,具有传递功率范围广、传动比准确、传动效率高等优点;同时齿轮又是技术难度最大,加工精度最高的零件。目前对齿轮传动要求是:高转速、大载荷、长寿命和低噪声,齿轮动态问题的研究作为齿轮研究领域内的一个重要方面日益受到重视。材料是现代科学和工艺技术发展的基础,粉末冶金技术不仅是一门材料制造技术,也是一门材料加工技术,它在国民经济的许多领域有着广泛的应用。温压工艺作为粉末冶金零件致密化的最重大进展,特别适合制造齿轮类零件,在汽车、机械工业行业中得到逐步的应用。粉末冶金温压齿轮较之普通合金齿轮制造成本低、精度更高、耐磨性更好、抗疲劳负荷冲击性更强、具有良好的耐高温和耐蚀性。
本文建立了斜齿轮传动系统完整的动力学模型,利用CAE有限元法建立粉末冶金温压斜齿轮啮合传动精确的有限元模型;使用MSC.Nastran进行分析计算,对传动系统进行了模态分析、频率响应分析、瞬态响应分析,在设计阶段预估其动态响应,为齿轮系统优化设计提供了依据。小波变换方法是一种窗口大小固定但其形状可改变,时间窗和频率都可改变时域局部化分析方法,具有对信号的自适应性,非常适合对采集信号进行滤波降噪处理,提高信号分析精度和可靠性;进行了实验研究,自行设计制造试验用齿轮减速器,研究开发了基于虚拟仪器Labview的齿轮振动信号采集、分析处理软硬件系统;进行了粉末冶金温压斜齿轮和38CrMoAl斜齿轮传动效率、磨损、振动噪声对比实验,验证了有限元分析模型,试验结果表明:粉末冶金温压斜齿轮综合动态性能比38CrMoAl斜齿轮更为优越,在军用、民用工业具有广阔的应用前景。