高速齿轮噪声测量与频谱分析

本文就高速双圆弧齿轮的噪声频谱特性进行分析讨论。试验在上海吴淞化工厂K-350空压机机组上进行,该机增速齿轮传递功率为1700KM、圆周速度为70m/sec,79年底投运,累计运行时间近二万小时,运转平稳。现场噪声测试记录之后,经快速福里哀变换即(F.F.T.)处理,得出噪声频谱。测试中还着重改变润滑油温度,实现在不同的润滑油粘度的工作条件下,就高速齿轮噪声频谱变化特点进行分析讨论。试验分析表明,高速齿轮工作时处于宽带连续频谱状况,且在啮合频率处占为声强主峰。随着油粘度变稀,在齿轮回转频率和啮合频率处的声压亦相应下降,如油温从35℃上升到55℃、前述频率成份的噪声均可降低5～6db,但随着油温上升,油粘度继续减薄,声压又出现回升趋势。作者分析认为,在高速齿轮中出现粘度与声压变化关系,显然与低速齿轮中情况不同,该现象可能是由于高速齿轮的润滑油急速飞溅撞击和轮齿啮合时产生所谓“油泵效应”的剧烈挤油作用引起的,并且由此在整个齿轮噪声中占主导地位,使声压下降。但是随着油粘度继续变薄,齿间油膜随之减小,阻尼特性减弱,使动载对振动影响明显,致齿轮不同频率成份噪声又有些回升趋势。本试验所得一些成果,对研究高速齿轮中降低噪声的措施是较为有益的。     

考虑弹流效应的斜齿轮振动仿真与试验

考虑啮合齿面间润滑油黏度对斜齿轮传动振动的影响,根据pyбин推断,建立了啮合齿面的接触模型;考虑润滑油的黏压效应及斜齿轮啮合的特殊性,对接触区诱导压力进行等效变换,推导出斜齿轮传动的弹流润滑振动模型;求解模型,得到润滑油黏度在0.02～0.048,Pa.s内输出轴振动加速度的脉动均方根(RMS)值;通过试验得到在同一工况下输出轴振动加速度值,并绘制其RMS值变化曲线.试验曲线和模型仿真计算结果变化趋势吻合,均表明齿轮的振动随润滑油黏度的减小而增强,验证了模型的正确性,对齿轮传动减振降噪分析设计具有一定参考价值.     

船用齿轮设计技术的发展趋势

船用大功率齿轮传动的突出特点是高速、重载和低噪声。通过对船用齿轮传动装置的主要传动方式介绍和应用分析,表明船用齿轮传动装置技术正向着高承栽、高可靠性、安静型、多种传动形式及小型化的方向发展。文中讨论了国内外齿轮设计技术的热点问题。指出,船用齿轮设计的关键技术是多机多轴联合交叉传动装置设计技术、传动装置高功率密度设计技术、振动及噪声综合控制技术和新型传动元部件动态设计技术。     

渐开线行星齿轮传动技术的发展

介绍了行星齿轮的分类和特点、行星齿轮传动的效率、均载和振动、噪声方面的研究现状;总结了国内外一些学者的研究成果,对于效率的计算,用途最广泛的是啮合功率法;对于某些特殊的结构,用特殊的方法可以大大地简化计算过程;对于均载的研究,介绍了几种典型的均载机构和国内外一些学者的研究成果;对于行星齿轮传动振动噪声的研究,主要介绍了动力学模型和动态响应求解方法;最后指出行星齿轮传动动力学,低振动、低噪声行星齿轮传动和大功率行星齿轮传动设计为需要进一步研究的问题。     

模态扩展在柴油机振动和噪声分析中的应用

文章对模态扩展的基本理论进行了阐述,并以准确的有限元模型和试验振动数据作为输入,应用模态扩展和边界元法求得某大型高速V6柴油机的整机结构辐射噪声,计算结果表明发动机的爆发压力、不平衡惯性力是低频辐射噪声的主要贡献者,而高频辐射噪声的主要来源是齿轮传动产生的振动激励,发动机本体模态对整机辐射噪声贡献相对较小。该实例充分验证了模态扩展的准确性和实用性,为后续发动机的振动和噪声控制指明了方向。     

某发动机前端轮系降噪分析

针对某发动机正时齿轮传动系噪声较大问题,联合齿轮供应商对前端正时传动轮系进行优化,将优化后的齿轮传动系重新与发动机本体匹配后进行台架测试,提取测点噪声曲线,并与优化前噪声曲线进行对比。结果显示,前端轮系噪声明显降低,优化效果显著。     

变速箱S形齿廓传动齿轮对整车NVH性能的影响

为降低变速箱的振动噪声,提高整车噪声、振动与声振粗糙度(noise vibration harshness, NVH)性能,通过变速箱下线台架(end of line, EOL)振动测试和整车NVH测试,对比分析正常齿廓齿轮、带S形齿廓的齿轮对整车NVH性能的影响。EOL测试结果表明：装配S形齿廓齿轮的变速箱的振动加速度级明显高于正常齿廓齿轮变速箱,尤其在48阶次处增幅最大。整车NVH测试结果表明,S形齿廓齿轮在发动机舱及车内的声压级分别增大12、7 dB。实际加工制造验证结果表明,正确设定齿轮加工珩磨轮寿命可以有效消除齿廓的S形波动,改善变速箱及整车的NVH性能。     

齿轮结构参数和误差对某动力装置主齿轮传动振动的影响

建立单级斜齿轮传动振动模型,然后建立某动力装置主齿轮传动振动的动力学模型,应用模态分析对该模型进行求解,分析讨论了结构参数和误差对主齿轮传动振动的影响,并得到了相应的结论。     

基于支持矢量机的齿轮传动误差预测研究

传动误差是齿轮振动噪声重要的激励源,对齿轮传动的动力学负载和齿轮失效有重要的影响。考虑齿面弹流润滑影响,构建含有齿面摩擦以及时变啮合刚度的斜齿轮传动误差动力学模型,该数学算法与控制科学算法支持矢量机结合预测斜齿轮传动误差。研究表明,该算法可以有效的预测斜齿轮传动误差的变化趋势,预测精度与计算精度吻合度较好,在较少样本的情况下采用支持矢量机可以有效地对机械及齿轮传动做预测,适合工程上齿轮传动误差的定性及定量分析,对工程设计及齿轮传动预测有重要的指导意义。     

船用分扭人字齿轮传动系统振动能量与疲劳寿命研究

为了分析齿轮传动系统引起噪声的原因,实现依据疲劳寿命对传动系统的振动进行控制,建立齿轮系统中振动能量与疲劳寿命的关系。针对船用分扭人字齿轮传动系统,运用集中参数法建立了分扭传动系统的弯扭轴耦合振动的动力学模型和方程,考虑齿轮静态综合传动误差、安装制造误差和时变啮合刚度等因素,采用数值积分法计算了不同输入转速和输入功率下系统振动能量和齿轮疲劳寿命,对振动能量和齿轮疲劳寿命数据进行了分析处理,获得了传动系统的疲劳寿命随振动能量的变化规律。结果表明：随着振动能量的增加,齿轮的疲劳寿命呈指数型急剧下降;分扭级的振动能量与疲劳寿命明显小于并车级的振动能量与疲劳寿命。     

某中速柴油机齿轮修形分析

修形对于改善齿轮啮合质量,降低齿轮传动的振动和噪声有重要作用。基于KISSsoft软件,以某中速柴油机曲轴齿轮为研究对象,进行齿轮修形设计分析。得到曲轴齿轮修形前后齿面接触应力、齿轮传递误差、齿根弯曲应力等参数的变化情况,为优化齿轮修形提供理论依据。     

奥氏体等温淬火球铁正时齿轮的应用

<正> 1 前言 当今社会汽车普及,汽车和噪声对环境造成了严重污染,发动机是汽车的主要噪声源,特别是柴油机噪声,在车辆噪声中所占的比率高,随着柴油机的高速、高功率化,作为解决排放的一种对策,便是燃油喷射高压化,但是当使用更高压力的高压喷射泵时,正时齿轮的传动噪声却大幅度地增加,因此,降低齿轮传动噪声,开发低噪声的齿轮传动系统,成为需要解决的重要课题。本文介绍减振性好、强韧性可与通常的钢制齿轮相媲美的奥氏体等温淬火球墨铸铁齿轮(ADI齿轮)的开发与试验结果。     

基于系统辨识算法的齿轮传动动态性能研究

将系统辨识方法正确地应用于实际工况下齿轮传动动态性的研究,通过研究齿轮箱直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的关系,建立了系统辨识差分方程模型,此模型能够比较准确的描述齿轮传动系统的动态特性,为齿轮传动系统的修形,减振,降噪和优化设计提供了一种新的建模方法,有利于将齿轮传动动态性能的研究成果在实践中推广应用。     

基于系统辨识算法的齿轮传动动态性能研究

将系统辨识方法正确地应用于实际工况下齿轮传动动态性能的研究,通过研究齿轮箱中直齿圆柱齿轮传动周向振动和噪声之间的关系,建立了系统辨识差分方程模型.此模型能够比较准确地描述齿轮传动系统的动态特性,为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和优化设计提供了一种新的建模方法,有利于将齿轮传动动态性能的研究成果在实践中推广应用.     

多平行轴人字齿轮功率分流传动系统的内部激励动态分析

人字齿轮具有重合度高、承载能力大等优点,多用于重载、可靠性要求高的设备中。综合采用集中参数法、多体动力学法和有限元法等手段,建立了多平行轴式人字齿轮功率分流传动系统的时变非线性动力学模型,定量分析了内部激励下系统中所有人字齿轮的左右侧动态传动误差波动、齿轮动态啮合力、齿轮中心运动轨迹及轴承力等振动响应特性。结果表明：系统中人字齿轮左右半段存在偏载,是造成系统振动与噪声的根源所在。     

斜齿轮降噪修形实验研究

本文对不同修形量的斜齿轮作了降噪对比试验；分析了修形量对齿轮噪声和振动的影响，以及优化设计最佳降噪修形齿轮的降噪效果。试验采用了先进的测试分析系统，试验数据和分析结果可以为工程实用提供设计依据。     

B6135增压柴油机机油泵轴断裂事故的测试和分析

机油泵轴断裂是中小型高速机的典型事故。断口呈弯曲疲劳类型。在柴油机试验台架上作了大量的轴系扭振和机油泵轴段的弯曲、扭转应变的同步测试,并结合系统的理论计算和分析,揭示了B6135柴油机机油泵轴断裂的根本原因。机油泵传动方式的对比试验及计算分析表明:B6135柴油机机油泵由现在的斜齿轮改为直齿轮传动,将能消除机油泵轴的断裂事故。     

基于Simcenter 3D的某人字齿轮箱振动响应分析

齿轮箱的振动响应分析计算对传动方案的优选、振动噪声预测及其运行安全性评估具有重要作用,齿轮动态啮合力是齿轮箱振动响应的主要激励源。基于Simcenter 3D软件使用ISO+CAI解析法与FE Preprocessor法对某人字齿轮箱的动态啮合力进行求解,并使用模态叠加法得到齿轮箱的振动响应结果。对两种方法的计算结果与试验测试结果进行了对比,验证了两种方法在工程实际上的可行性,比较了两种方法的求解精度,结果表明,FE Preprocessor法的计算准确度更高。     

技术先进的高速齿轮箱设计与计算

高速齿轮箱以及大功率高速齿轮箱为要获得运转噪声低、振动小、安全可靠的性能,就必须对其齿轮、轴承和箱体等进行详细的校核计算,包括对胶合安全性的精确分析计算。为了控制齿轮的发热问题,还需要采用专门的设计方法。此外,滑动轴承的计算和设计也是极其重要的,也需进行详细分析,不仅要一般地分析流体动力承载能力,而且要分析油膜的实际温度与压力情况。滑动轴承的设计还必须满足振动特性的要求。应用现代的CAE方法能使设计更快、更可靠。目前,世界上有一些功率极大的高速齿轮箱就是在设计、计算和生产中使用并验证CAE方法的实例。     

基于有限元的风力发电机组传动齿轮故障振动分析

为研究风力发电机组齿轮箱振动故障特性,提高其工作的可靠性,综合利用振动力学、有限元理论和齿轮啮合理论,建立起了圆柱齿轮传动三维有限元模型.模拟计算了风力发电机组齿轮前20阶固有振动频率与相应变形.采用有限元法,求解出正常工作和故障频率情况下的圆柱传动齿轮形状和等效应力的变化,分析了双圆柱齿轮正常转速下的故障振动特性,为风力发电机组齿轮箱的故障诊断提供理论依据.