齒輪箱體在進行制作的過程中作為其機械設備中一種應用廣泛的能量傳遞裝置，在進行設計的過程中其水平的高低在一定程度上反應了的綜合國力和工業(yè)技術水平。隨著科學技術的飛速發(fā)展,人們對齒輪箱在高轉(zhuǎn)速、大功率、輕量化、振動小、噪聲低等方面提出了更高的要求。而對于離心壓縮機組上的高速齒輪箱而言,由于其轉(zhuǎn)速高,工作環(huán)境復雜等特點。

齒輪箱體可以使得箱體在支撐、定位齒輪傳動的同時，還承受其齒輪嚙合沖擊傳來的振動，其箱體可以作為其齒輪傳動系統(tǒng)中重要的基礎零件，其性能直接影響著齒輪系統(tǒng)的穩(wěn)定,因此使得對齒輪箱體的動、靜性能研究變得額外重要。

 齒輪箱體會在三維造型中分別對箱體的上中下的三個箱件進行簡化模型的建立，并完成總體裝配。利用CAD與CAE無縫對接功能,將齒輪箱體簡化模型導入至ANSYS中,完成箱體結(jié)構(gòu)有限元模型的建立。通過對齒輪箱體在額定工況下的受力分析計算,完成有限元模型的載荷加載和邊界條件設定,可從齒輪箱體的靜態(tài)特性分析結(jié)果,獲知箱體結(jié)構(gòu)的變形量和極限等效應力。

齒輪箱體在進行模態(tài)分析，并且提取分析結(jié)構(gòu)中前十階模態(tài)頻率及相應振型,然后通過對比該齒輪箱中各傳動齒輪的轉(zhuǎn)動頻率和嚙合頻率,評估原有設計動態(tài)性能的可靠性,并從中找出引起箱體整體振動的主要因素和作用部位。

 齒輪箱體主要以高速齒輪箱體的靜動態(tài)特性分析結(jié)果為基礎，在一定程度上選定其設計目標，篩選出七個設計變量。通過多目標設計理論,平衡多目標之間的相互關系,在箱體整體剛度和強度的許可約束下,完成齒輪箱體的多目標結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計。