高速齒輪噪聲控制研究.pdf

1、車輛是現(xiàn)代生活最常用的交通工具，也是影響最大的噪聲污染源，因此必需控制車輛噪聲。齒輪在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，噪聲并不大，但隨著轉(zhuǎn)速的提高，噪聲急劇增加，于是就變成車輛的主要噪聲源之一。控制齒輪噪聲，對(duì)降低車輛噪聲具有非常大的價(jià)值。本文以摩托車的初級(jí)齒輪為例，研究高速齒輪噪聲的控制。采用有限元、邊界元相結(jié)合的方法，分析齒輪嚙合動(dòng)態(tài)特性，進(jìn)而仿真出振動(dòng)和聲場(chǎng)輻射情況；探討各參數(shù)與嚙合噪聲關(guān)系并尋求最優(yōu)參數(shù)，為車輛低噪聲設(shè)計(jì)提供依據(jù)；進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，驗(yàn)證

2、參數(shù)與噪聲的變化規(guī)律及仿真計(jì)算準(zhǔn)確性。
　　主要研究結(jié)論如下：
　　高速齒輪噪聲的主要產(chǎn)生機(jī)理在于交替嚙合時(shí)的輪齒沖擊，而產(chǎn)生輪齒沖擊的根源在于輪齒受力變形破壞了理論嚙合關(guān)系。因此，控制高速齒輪噪聲主要是控制交替嚙合時(shí)輪齒受力的平穩(wěn)過渡。
　　考慮輪齒修形曲線和內(nèi)燃機(jī)波動(dòng)扭矩，建立齒輪和軸的有限元模型，采用Ls-dyna進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，可計(jì)算出嚙合力及四個(gè)軸承的沖擊力，然后將其加載在齒輪和箱體的有限元模型上，可計(jì)算出結(jié)構(gòu)

3、振動(dòng)加速度及其輻射聲場(chǎng)。臺(tái)架試驗(yàn)表明，試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果的頻率特征完全吻合、變化趨勢(shì)一致。
　　在發(fā)動(dòng)機(jī)變扭工況下，齒輪振動(dòng)噪聲隨轉(zhuǎn)速的增加而迅速增加；通過彈性變形求得的一倍修形曲線具有最佳的降噪效果，其次是圓弧修形和直線修形，最差是兩倍修形，但也要好于不進(jìn)行修形的齒輪副；各種因素對(duì)恒定和變扭矩齒輪副振動(dòng)噪聲影響規(guī)律相同，可以用恒定扭矩齒輪副振動(dòng)噪聲變化規(guī)律預(yù)測(cè)變扭矩齒輪副振動(dòng)噪聲變化規(guī)律。
　　不同變位系數(shù)的齒輪振動(dòng)噪聲試