人字齿轮减速器振动噪声影响因素仿真分析研究-论文.pdf

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1、振动与冲击第33卷第11期JOURNALOFVIBRATIONANDSHOCK人字齿轮减速器振动噪声影响因素仿真分析研究张金梅，刘更，周建星，吴立言，常乐浩(西北工业大学机电传动与控制陕西省工程实验室，西安710072)摘要：以单级人字齿轮减速器为研究对象，综合考虑轮齿时变啮合刚度、误差、滑动轴承刚度及阻尼的影响，建立了传动系统动力学模型。通过傅里叶级数法求解，得到了轴承动载荷时域历程与频谱。以轴承动载荷为激励，采用FEM／BEM方法计算了减速器辐射噪声，得到齿轮箱声场各场点的噪声谱，分析了齿轮箱固有特性与激励各频率成分对辐射噪声

2、的影响。对多工况下齿轮箱辐射噪声进行了计算，讨论了负载、啮合刚度波动及误差对减速器辐射噪声的影响，得到了辐射噪声随负载、啮合刚度及齿轮误差的变化规律，为减速器的减振降噪设计提供了理论依据。关键词：齿轮箱；人字齿轮；振动；噪声中图分类号：TH113文献标志码：ADOI：10．13465／j．cnki．jvs．2014．11．028Simulationanalysisofinfluencingfactorsonvibrationandnoiseofaherringbonegearspeed-reducerZHANGfin—mei，LI

3、UGe，ZHOUJian—xing，ULi—yan，CHANGLe—hao(ShaanxiProvincialEngineeringLaboratoryforTransmissionsandControls，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Adynamicmodelofaherringbonegeartransmissionsystemwasdevelopedconsideringtheeffectsoftime—varyingmeshs

4、tiffness，gearerrors，stiffnessanddampingofplainbearings．Thetimehistoryandthe~equencyspectrumofthedynamicbearingforcewereobtainedbysolvingthedynamicmodelwithFourierseriesmethod．Takingthedynamicbearingforceasanexcitation，thenoiseradiationofthegearboxwascalculatedbyusingF

5、EM／BEM，andthenthenoisespectraofdifferentacousticfieldpointsofthegearboxwereobtained．Theeffectsofthedynamicpropertyofthegearboxandeach~equencycomponentoftheexcitationontheradiatednoiseofthegearboxwereanalyzed．Thenoiseradiationsofthegearboxundermulti-operationconditionw

6、erecomputed，theeffectsofoperatingload，meshstiffnessandgearerroronthevibrationandnoiseradiationofthegearboxwerediscussed，andthenthevaryinglawsofthenoiseradiationwithoperatingload，meshstiffnessandgearerorwereobtained．Theresultsprovidedausefultheoreticalguidelinefordesig

7、nofgearboxes．Keywords：gearbox；heringbonegear；vibration；noise齿轮传动具有结构紧凑，效率高，传动比稳定等优采用FEM／BEM法对单级齿轮箱的振动和噪声辐射进点，被广泛应用于各工业领域。但在传动过程中，由于行了研究，并与试验结果对比，验证了FEM／BEM方法各种因素的影响，轴承载荷会发生变化，进而影响箱体的有效性；Tuma【3对减速器振动噪声的主要激励成分的辐射噪声。随着人们对工作环境的要求越来越高，及预测方法作出了分析，并从轮齿几何形状及齿轮箱对齿轮箱动态特性及振动噪声的准

8、确预估显得尤为重刚度等方面提出了减振降噪的方法；Sellgren等采用要，国内外学者对此进行了大量的研究。，Abbes有限元法分析了齿轮箱动响应，研究了模型中不同的等⋯采用声固耦合的方法对较为简单的齿轮箱结构在轴承连接形式及其刚度对动响应的影响；周