桥式起重机广泛应用于钢铁冶金、能源电力、石油化工、路桥建设、交通物流等行业,减速齿轮箱作为其起升机构的核心部件,为起重作业的安全可靠提供着重要的保障。本文以桥式起重机起升机构减速齿轮箱为研究对象,考虑齿轮箱关键零部件制造装配过程引起的轴线偏斜误差影响及齿轮副运行过程中的温升效应,研究计及温度和轴线偏差的斜齿轮副啮合刚度、传动误差和接触应力,以及箱体的应力应变,进而对减速齿轮箱进行动态特性仿真分析,借助应变及振动台架试验验证仿真方法的可行性。本文的研究工作对提升起重机减速器的静动态特性具有重要的理论意义和工程价值。论文开展的主要研究工作如下:(1)采用齿轮啮合原理,利用坐标变换推导含轴线偏斜误差的轮齿齿面方程,建立齿轮副啮合模拟分析数学模型。通过Matlab编写求解程序,分析了齿轮副齿面啮合形态,研究了轴线偏斜误差对齿轮副轮齿接触状况和传动误差影响规律。(2)计及减速齿轮箱稳态温度影响,建立齿轮副静态接触有限元模型,对比分析了含不同类型轴线偏斜误差下齿轮副的齿面接触状态和接触应力分布规律,计算了齿轮副时变啮合刚度;同时对箱体进行静力有限元分析,得出其综合变形和等效应力。(3)将减速齿轮箱分为传动系统和结构系统两个部分,基于集中参数分析方法,计算了传动系统各级斜齿轮副的动态啮合力;将该动态啮合力作为齿轮箱结构系统的内部激励,采用有限元模态叠加法对齿轮箱箱体表面的振动响应进行了仿真预估。(4)为了验证减速齿轮箱静动态特性仿真分析方法的可行性和准确性,借助桥式起重机减速器综合性能试验台,对额定工况下减速器运行过程箱体进行应变和振动测试,得出箱体动态应力和测点振动加速度响应,与仿真分析结果对比吻合良好。