为解决钻机动力头在实际钻孔过程中由于地质条件不均匀而出现的振动影响钻孔效率和安全性的问题,在对全液压钻机动力头结构概述的基础上,基于ANSYS软件对其传动系统的固有特性进行分析;基于MATLAB软件构建了动态优化设计的目标函数、变量以及约束条件完成对传动系统关键参数的优化;基于ANSYS软件对优化效果进行综合评估,并达到预期效果。

针对某型新能源车用两挡变速箱的振动噪声问题,通过NVH试验、理论计算、仿真分析相结合的方法分析引起振动噪声的根源。首先,基于整车NVH主观评价的结果,通过NVH试验采集变速箱振动信号并进行数据处理分析;其次,通过计算变速箱各齿轮副啮合频率及特征阶次,判断各阶噪声的产生位置;最后,使用ANSYS WORKBENCH软件对变速箱壳体进行模态分析进而得出前20阶固有频率,结合试验数据及啮合频率判断产生各阶噪声的共振频率点。基于对变速箱振动噪声的分析,为下一步制定整改措施提供了必要条件。

采用集中质量方法建立了1.5 MW风电机行星齿轮传动模型,在外载荷作用下采用线性弹簧来模拟轮齿间啮合,推导了行星齿轮各轮副间运动微分方程及动载系数的计算方法。在此基础上,分析了各种不同风况外载荷对系统的影响。结果表明：对于稳态风载荷,在其由小变大的过程中,啮合频率也会增大且能量最大;系统主要影响因子由刚度激励变为载荷激励,动载荷成分也变得比较丰富,出现低频带及边带频。极限阵风强度改变时,载荷瞬时变化,引起动载荷及动载系数激增;极限阵风方向改变时,x、y方向啮合力存在相位角,三个行星轮的外啮合之间有相位差,系统动载荷比阵风载荷增长1倍,轮齿间承载负荷变大。

在齿轮噪源存在的变转速滚动轴承故障诊断过程中，因混合信号中转频分量相对较小，使得基于时频表达的阶比跟踪技术受到限制。虽然基于故障特征频率的角域重采样能提取轴承的故障特征，但这种算法不能确定故障位置，而且可能会出现误判。针对这一问题，提出了基于角域自回归（auto regressive，简称AR）模型滤波的处理方法。该方法利用线调频小波路径追踪算法从降采样处理的混合信号中提取齿轮瞬时啮合频率趋势线并估计转速，根据估计转速信息对原混合信号进行等角度重采样，获得了角域信号。利用角域信号中齿轮啮合振动成分具有周期性的特点，使用AR模型对其滤波，并且对滤波后信号进行包络阶比分析，完成故障判断。通过处理仿真信号和实验信号，验证了该方法不仅能有效地去除齿轮噪声，并且可以判断轴承故障位置。

针对某公司全新设计的一种液压机械无级变速箱，为了分析工作过程中其齿轮所受到的啮合力以及接触应力是否满足要求，首先在一个恒定的输入转速下对变速箱进行动力学仿真，将仿真得到的输出齿轮的啮合力和啮合频率与理论值进行比较分析，然后将动力学仿真结果作为边界条件，再对齿轮对进行接触应力有限元分析。结果显示齿轮三向啮合力的仿真值为586．3、267．5、124．1N与理论值596．8、221．3、116．ON相差甚微，啮合频率仿真值为106．8Hz与理论值110．9Hz基本吻合，接触应力分析值在250-300MPa之间也与理论值285．14MPa基本一致，说明了齿轮模型的正确性以及动力学和有限元分析方法的合理性。