齒輪箱振動(dòng)噪聲分析方法與信號(hào)處理研究.pdf

1、在高速發(fā)展的現(xiàn)代工業(yè)中，齒輪已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)中最為重要和關(guān)鍵的零部件之一。齒輪箱由于有傳動(dòng)力矩大，傳動(dòng)比固定，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，因此在機(jī)械電子、采礦冶金、汽車交通、航天航空等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，成為實(shí)現(xiàn)各類機(jī)器進(jìn)行變速傳動(dòng)的重要部件。但科學(xué)技術(shù)在不斷的進(jìn)步和發(fā)展，人們希望齒輪箱有更高的性能參數(shù)，例如較大的傳遞功率、較輕的重量、較小的體積、較小的振動(dòng)、較低的噪聲等。由于齒輪結(jié)構(gòu)特征的原因，齒輪嚙合剛度的波動(dòng)以及誤差作用在齒輪嚙合的過程中

2、會(huì)一直存在，從而使齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生振動(dòng)，再由軸承傳遞給箱體，進(jìn)而引起齒輪箱的振動(dòng)，并伴隨著噪聲輻射。齒輪系統(tǒng)（包含箱體和傳動(dòng)系統(tǒng)）的振動(dòng)已經(jīng)使齒輪箱在效率和精度等方面受到了嚴(yán)重的影響，而且產(chǎn)生的噪聲會(huì)使周圍工作人員的身心健康受到損害。
　　本課題首先通過分析齒輪嚙合的動(dòng)態(tài)激勵(lì)，得到內(nèi)部激勵(lì)是齒輪系統(tǒng)動(dòng)態(tài)激勵(lì)的主要部分。通過分析齒輪嚙合動(dòng)力學(xué)方程，齒輪副振動(dòng)模型以及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)模型，建立了相應(yīng)振動(dòng)模型的數(shù)學(xué)方程，為研究齒輪箱振

3、動(dòng)噪聲提供了理論依據(jù)。其次，通過實(shí)地測(cè)繪得到齒輪箱的實(shí)際尺寸參數(shù)，利用 PRO/E建立齒輪箱三維實(shí)體模型，對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格化分。利用有限元軟件 ANSYS對(duì)該模型進(jìn)行了自由模態(tài)和約束模態(tài)計(jì)算，分別得到了兩種條件下前十階的模態(tài)頻率。通過分析模態(tài)計(jì)算得到的振型，可以得出齒輪箱的振動(dòng)主要集中于箱體的上部，而且齒輪箱的振動(dòng)噪聲的產(chǎn)生多是由箱體的扭轉(zhuǎn)，擺動(dòng)以及彎曲造成的。然后，在現(xiàn)有條件下搭建齒輪箱振動(dòng)噪聲試驗(yàn)平臺(tái)。利用模態(tài)分析的結(jié)果選擇采集振動(dòng)信