磨頭齒輪系統(tǒng)振動及噪音分析研究.pdf

1、目前對彎管件表面的拋光都是人工進行的，而人工勞動不僅難以保證加工質(zhì)量且惡劣的拋光環(huán)境不利于人體健康。2015年北京銳度方智能有限公司與清華大學共同開發(fā)了一款針對拋光彎管件的自動生產(chǎn)線，2016年八月份生產(chǎn)線建成，投入使用后，極大地提高了彎管件的拋光效率，創(chuàng)造了良好的市場經(jīng)濟效益。但是生產(chǎn)線主機單元中的加工治具磨頭在拋光過程中引起了劇烈的振動和極大的噪音，嚴重影響了生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境以及產(chǎn)品的質(zhì)量。為了解決噪音問題，通過對磨頭的組成結(jié)構(gòu)和工作

2、原理進行分析，確定引起磨頭振動噪音的主要部位發(fā)生在齒輪傳動系統(tǒng)。因此，研究和解決齒輪系統(tǒng)的振動問題是磨頭減振和降噪的關(guān)鍵。
　　本文以北京銳度方智能有限公司開發(fā)的自動拋光彎管件生產(chǎn)線主機單元中的磨頭齒輪系統(tǒng)為研究對象，建立了磨頭系統(tǒng)中大、小齒輪的三維有限元模型以及磨頭整體的有限元模型，利用ANSYS軟件對模型進行模態(tài)分析，得出齒輪前6階固有頻率以及對應的固有振型。同時，建立了磨頭齒輪傳動系統(tǒng)的動力學模型，基于動力學和第二類拉格朗日

3、方程的基本理論列出了動力學微分方程組。并利用Newmark數(shù)值分析法解振動微分方程得出了磨頭振動及噪音的主要根源是齒輪的傳動誤差,傳動誤差引起齒輪之間發(fā)生相對位移從而改變了齒輪嚙合力,改變的力使得磨頭齒輪系統(tǒng)產(chǎn)生振動和噪音。最后，通過改進磨頭結(jié)構(gòu)已達到減振和降噪效果，并進行試驗對比改進前后磨頭噪聲聲壓級。試驗結(jié)果表明，隨著電機轉(zhuǎn)速的增大，磨頭的噪聲聲壓級也隨之增加，改進前電機轉(zhuǎn)速為1450r/min時，噪聲達到最大值95.33dB；改進

4、后電機轉(zhuǎn)速為1475r/min時，噪聲值達到最大值72.34dB，噪聲分貝值下降了24.12％。
　　本文的主要工作有：
　　1.分析齒輪噪聲的作用機理，得到齒輪振動及噪音的根源主要是齒輪傳動誤差引起的，影響齒輪傳動誤差的因素主要有齒輪的加工精度、齒輪的剛度變化、嚙合輪齒對數(shù)的改變以及裝配誤差等；
　　2.建立大、小齒輪及磨頭整體的三維有限元模型，利用有限元軟件ANSYS對模型進行模態(tài)分析；
　　3.建立齒輪系統(tǒng)