目录
摘 要 2
ABSTRACT 3
第一章 绪论 5
1.1 选题背景和意义 5
1.3 研究的目标、内容和模型拟解决的主要关键问题 8
1.4 研究方法及技术路线 9
1.5 特色或创新之处 9
第二章 HMCVT箱体模态分析 10
2.1 有限元方法优势 10
2.2 模态分析理论基础 12
2.3 有限元模态分析步骤 13
2.4 模态分析结果 16
2.5 本章小结 17
第三章 HMCVT箱体模态实验 18
3.1 实验目的 18
3.2 实验仪器及分析设备 18
3.3 测试方案及过程 18
3.4 数据分析 21
3.5 结果对比 23
3.6 本章小结 23
第四章 优化方案及验证 24
4.1 共振的产生机理 24
4.2 振动的来源 24
4.3 共振频率分析 25
4.4 优化方案 25
4.5 有限元验证 28
4.6 本章小结 30
第五章 经济性和环保性分析 31
5.1 箱体优化方案经济性分析 31
5.2 环保性分析 33
第六章 结论与展望 34
6.1 研究结论 34
6.2 建议与展望 34
参考文献 35
致 谢 36
HMCVT箱体振动频率响应特性及有限元优化研究
摘 要
液压机械式无级变速器（HMCVT）是一种将液压无级调速系统和机械有级调速系统并联而成的新型传动设备，它兼具了传统机械式变速器传动效率高和液压式变速器具有连续传动比的特点，结合了液压传动无级调速和机械有级传动提供更加快捷和效能的技术特点,全程速比均可连续调整,这种变速器在拖拉机运转的过程中具有很好的控制性和操作可靠性,特别适用于各种大功率拖拉机复杂作业的特点。机械传动部分和液压传动部分并联是通过箱体和泵体之间的连接 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 
实现的，这就对箱体的密封性有很高要求。拖拉机在工作时，箱体主要会受到来自路面、发动机和箱体内部齿轮啮合的振动，当这些振动的频率与箱体的固有频率相同或者比较接近，就会引起共振现象，影响变速器的工作性能，严重时会导致箱体破裂，进一步导致箱体内部液体泄漏，使拖拉机无法正常工作。因此本研究主要通过模态分析和模态试验的方法，先确定箱体的固有频率，然后计算出箱体在拖拉机工作时受到的各种振动，对比固有频率和受到的振动，确定箱体发生共振时的频率以及共振频率下箱体容易受损的部位，并综合考虑了经济性和环保性，对这些部位提出了优化方案，利用有限元软件对优化后的箱体进行模态分析，验证了优化方案的有效性。
本研究使用 Ansys Workbench 软件,通过有限元方法对HMCVT箱体进行了模态分析,获得了前十阶的模态和振动形状图。然后在台架上进行了模态试验，通过模态实验，实际测出了箱体的前十阶模态并得到了对应的振型图。将分析模态和实验模态进行对比，每阶模态结果差值在4%以内，各阶振型图吻合，通过模态试验验证了通过有限元的方法获得模态的可行性。然后计算了路面传给箱体的振动频率、发动机传给箱体的振动频率以及箱体内部的齿轮啮合激励频率，将这三种振动频率与HMCVT箱体的分析模态进行对比，找出了容易引发共振的频率分别是350Hz和750Hz，对应的易损部位分别是箱体背面中部和箱体顶面中部，最后提出了在箱体背面增加加强筋、在顶面中部局部地增加箱体厚度的优化方案，对优化后的箱体重新进行建模和有限元分析，结果表明共振频率下原易损部位的振动响应明显变小，优化方案有效。

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