3.2 求解结果

由于齿轮的啮合刚度不同，其固有频率也会有变化。现在我们将单齿啮合的情况假定为状态1，将双齿啮合的情况假定为状态2。分别求出两种临界状态的特征频率，如表1所示。

表1 两种临界状态下的固有频率

3.3 结果后处理

由于第二种状态下的啮合刚度比较大，所以其固有频率较第一种状态下的固有频率大，而齿轮系统在高速转动时的固有频率在两者之间，例如齿轮啮合传动的第1阶固有频率在477.02～511.37Hz之间，依次类推。由于篇幅所限，下面仅列出状态1前3阶阵型图，如图4～图6所示。

图4 1阶振型图

图5 2阶振型图

图6 3阶振型图

4 结束语

在对变速器齿轮有限元模型进行研究论证的基础上，我们基于SolidWorks及其插件GearTrax的三维参数化设计和ANSYS强大的有限元分析能力，采取CAD/CAE相结合的方法，各取所长，探寻建模分析的新思路。对于在高速和频繁变速的工况下，传统的单一齿轮静态线性模态分析方法不能满足分析的需要，我们提出了一种分析的方法，通过计算不同啮合刚度条件下的频率，准确的得到系统固有频率的范围，为该类产品的设计提供较有价值的参考。