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H5轧机齿轮箱振动和噪音分析与解决办法

H5轧机齿轮箱振动和噪音分析与解决办法
H5轧机齿轮箱振动和噪音分析与解决办法

汽车发动机振动噪声测试实用标准系统

附件1 汽车发动机振动噪声测试系统 1用途及基本要求: 该设备主要用于教学和科研中的振动和噪声测量,要求能够测量试验对象的振动噪声特性(频率、阶次、声强等),能对试验数据进行综合分析。该产品的生产厂应具有多年振动噪声行业从业经验,有较高的知名度和影响力。系统软件和硬件应该为成熟的模块化设计,同时具有很强的扩展能力,能保证将来软件和硬件同时升级。 2设备技术要求及参数 2.1设备系统配置 2.1.1数据采集系统一套; 2.1.2数据测试分析软件一套; 2.1.3传声器 2个; 2.1.4加速度计 2个; 2.1.5声强探头 1套; 2.1.6声级校准器 1个; 2.1.7笔记本电脑一台 2.2数据采集、控制系统技术要求 2.2.1主机箱一个;供电采用9~36V直流和 200~240V交流; 2.2.2便携式采集前端,适用于实验室及现场环境; 2.2.3整机消耗功率<150W; 2.2.4工作环境温度:-10?C ~50?C; 2.2.5中文或英文WindowsXP下运行,操作主机采用笔记本电脑; 2.2.6输入通道数:4个以上,其中2个200V极化电压输入通道、不少一个转速输入通道; 2.2.7输入通道拥有Dyn-X技术,动态围160dB; 2.2.8每通道最高采样频率:≥65.5kHz,最大分析带宽:≥25.6kHz; 2.2.9系统留有扩充板插槽,根据需要可以进一步扩充;数据采集前端可同时连接多种形式传感器,包括加速度计、转速探头、传声器、声强探头等; 2.2.10系统具有堆叠和分拆能力,多个小系统可组成多通道大系统进行测量。大系统可分拆成多个小系统独立运行; 2.2.11采集前端的数据传输具备二种方式之一:①通过10/100M自适应以太网传输至PC; ②通过无线通讯以太网技术传输至PC,通信距离在100米以上。使测量过程更为灵活方便,方便硬件通道和计算机系统扩展升级;

齿轮传动噪声产生原因及控制

齿轮传动噪声产生原因及控制 摘要:结合多年的实际工作经验,分析齿轮传动噪音的产生的原因,同时,就如何控制和减少噪音,提出了一些比较实用的方法,仅供相关人士参考。 关键词:齿轮传动、噪音、消除、共振、渐开线 齿轮传动的噪音是很早以前人们就关注的问题。但是人们一直未完全解决这一问题,因为齿轮传动中只要有很少的振动能量就能产生声波形成噪音。噪音不但影响周围环境,而且影响机床设备的加工精度。由于齿轮的振动直接影响设备的加工精度,满足不了产品生产工艺要求。因此,如何解决变速箱齿轮传动的噪音尤为重要。下面谈谈机械设备设计和修理中消除齿轮传动噪音的几种简单方法。 1 噪音产生的原因 1.1 转速的影响 齿轮传动若转速较高,则齿轮的振动频率增高,啮台冲击更加频繁,高频波更高。据有关资料介绍,转速在1400转/分钟时产生的振动频率达5000H。产生的声波达88dB形成噪音软。一般光学设备变速箱输出轴的转速都较高。高达2000~2800转/分钟。因此,光学设备要解决噪音问题是需要研究的。 1.2 载荷的影响 我们将齿轮传动作为一个振动弹簧体系,齿轮本身作为质量的振动系统。那么该系统由于受到变化不同的冲击载荷,产生齿轮圆周方向扭转振动,形成圆周方向的振动力。加上齿轮本身刚性较差就会产生周期振幅出现噪音。这种噪音平稳而不尖叫。 1.3 齿形误差的影响 齿形误差对齿轮的振动和噪音有敏感的影响。齿轮的齿形曲线偏离标准渐开线形状,它的公法线长度误差也就增大。同时齿形误差的偏离量使齿顶与齿根互相干扰,出现齿顼棱边啮合,从而产生振动和噪音。 1.4 共振现象的影响 齿轮的共振现象是产生噪音的重要原因之一。所谓共振现象就是一个齿轮由于刚性较差齿轮本身的固有振动频率与啮合齿轮产生相同的振动频率,这时就会产生共振现象。由于共振现象的存在,齿轮的振动频率提高,产生高一级的振动噪音。要解决共振现象的噪音问题,只有提高齿轮的刚性。 1.5 啮合齿面的表面粗糙度影响 齿轮啮合面粗糙度会激起齿轮圆周方向振动,表面粗糙度越差,振动的幅度越大,频率越高,产生的噪音越大。 1.6 润滑的影响 对啮合齿轮齿面润滑良好可以减少齿轮的振动力,它与润滑的方法有关。据有关资料介绍,齿轮箱中企图增加润滑油的数量,提高润滑油面的高度或用润滑粘度较高的润滑油来减少齿轮箱的振动和噪音其收效甚少。若采用齿轮啮合面上充分注入润滑的方法进行强制性润

汽车变速器的振动与噪声测试方法探讨

面?分类?数据库三成功登录的用户点击不同的分类即可跳转到不同的列表界面三 (3)新闻查看功能,录用户通过点击新闻列表界面的列表项三程序页面名称为newstext.xml三登录用户通过点击新闻列表的列表项即可跳转到详细信息查看界面,在该界面显示所选中的新闻的详细信息三 (4)图片查看,功能为实现详细新闻显示界面图片的查看三 登录用户在查看新闻的详细信息时,若该新闻有图片则可以点击图片可以调用系统的图片查看软件,进行图片的查看三(5)附件下载:详细新闻显示界面附件的下载三 5系统界面设计 系统用户界面是指用于和用户交流的外观二部件和程序等等三系统界面的设计,既要从外观上进行创意以到达吸引眼球的目的,还要结合图形和版面设计的相关原理,从而使得系统的设计变成了一门独特的艺术三通常应遵循以下几个基本原则: 5.1用户向导 设计用户界面首先要明确到底谁是使用者,要站在用户的观点和立场上来考虑设计软件三要作到这一点,必须要和用户来沟通,了解他们的需求二目标二期望和偏好等三设计者要清楚,用户之间差别很大,他们的能力各有不同三 5.2简单原则 简洁和易于操作是界面设计的最重要的原则三毕竟,软件建设出来是用于用户来查阅信息和使用服务三不需要在界面上设置过多的操作,堆集上很多复杂和花哨的图片三该原则一般的要求,是操作设计尽量简单,并且有明确的操作提示;软件所有的内容和服务都在显眼处向用户予以说明等三 5.3和谐与一致性 通过对系统中的各种元素使用一定的规格,使得设计良好的界面看起来应该是和谐的三或者说其应该看起来像一个整体三一致的结构设计,可以让浏览者对软件的形象有深刻的记忆;一致的导航设计,可以让浏览者迅速而又有效的进入在软件中自己所需要的部分;一致的操作设计,可以让浏览者快速学会在整个软件的各种功能操作三破坏这一原则,会误导浏览者,并且让整个软件显的杂乱无章,给人留下不良的印象三当然,一致性的设计并不意味着刻板和一成不变,在不同栏目下使用不同的风格,或者随着时间的推移不断的改版升级,会给浏览者带来新鲜的感觉三 6总结 智能建筑信息发布管理系统依据上述总体设计原则进行设计,在终端上实现智能建筑物信息管理中新闻二通知等沟通事务以及部分无纸化办公三大大提高了智能化服务的效率,避免了因沟通延误而造成的用户损失三 收稿日期:2015-2-19 作者简介:李明君(1981-),男,黑龙江牡丹江人,讲师,本科,研究方向为智能建筑三 汽车变速器的振动与噪声测试方法探讨张博强(郑州宇通客车股份有限公司,河南郑州450016) 【摘要】在我国经济发展中,汽车制造产业占据至关重要的地位。而消费者最为关心的是汽车性能的好坏和质量的优劣。作为一辆汽车的重要组成部分之一,汽车变速器的好坏尤为关键,它对汽车减震和汽车噪音的减小作用十分明显。本文从分析汽车变速器的震动与噪声的主要因素开始,并深入探讨减少这些因素对汽车性能影响的主要办法。 【关键词】汽车;变速器;振动;噪声 【中图分类号】U643【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2015)06-0235-02 由于汽车变速器对汽车减震和降低噪声的效果十分明显,所以对汽车变速器的深入研究十分重要三然而由于汽车变速器结构的复杂性,以及变速器与汽车各部分之间的配合效果与兼容性问题,对变速器性能的研究并不是一个简单的问题,想要提出一种行而有效的解决办法也不是一件容易的事情三以下是影响汽车变速器的振动和噪声主要因素,并对汽车变速器的振动与噪声测试方法进行了探究三 1影响汽车变速器的振动和噪声主要因素汽车的变速器结构较为复杂,它主要由齿轮二轴承以及箱体等组成三研究汽车变速器的振动与噪声问题,首先就要对变速器的这三个重要部位进行研究三由于在汽车运动过程中,变速器持续工作,就会因为不同的原因产生各种各样的振动和噪声三同时,由于变速器在装配过程中的各种偏差,受到的压力也不一样,因此变速器的振动和噪声的原因十分复杂,接下来本文将从轴承二齿轮和箱体三个方面来分析影响汽车变速器的振动和噪声的主要因素三 1.1汽车变速器轴承故障 汽车变速器轴承的优劣对汽车振动的影响十分明显,而振动的剧烈又会造成巨大的噪声,同时还可能引起汽车硬件的损坏三因此汽车变速器轴承的质量问题是汽车技术研究者和汽车制造商深入研究的一个问题,对汽车变速器轴承故障的检测也尤为重要三目前国内外许多汽车技术研究者都采用了专门的仪器来检测汽车变速器轴承故障三然而这些仪器对使用环境的要求十分苛刻,同时价格昂贵,并不适用于大多数情况,只能在实验室进行汽车试验等少数情况下使用三当汽车的变速器的轴承发生故障时,轴承旋转就会给汽车带来较大的振动,从而产生很大的噪声,同时,由于轴承的故障会压迫到齿轮的旋转,齿轮会因此产生严重的磨损,甚至会断齿三因此,有效地诊断出汽车变速器的轴承故障对汽车的减振和降噪十分重要三

齿轮箱的故障类型及振动机理改

第2章齿轮箱的故障和振动信号 2.1齿轮箱故障的主要形式 齿轮箱系统是包含齿轮、轴承、传动轴及箱体等结构的复杂系统。其中主要故障发生在齿轮、轴承和传动轴上。在齿轮箱的诊断中,一般只给出是否产生故障及产生故障的位置,根据振动信号的特点,一般常见的典型故障形式有齿轮失效、轴和轴系失效、箱体共振和轴承疲劳脱落和点蚀等几种【5】。 在这些常见故障中,齿轮和滚动轴承的故障占齿轮箱故障的80%左右【4】。因此,对齿轮和滚动轴承的故障类型和振动机理进行剖析,对于识别齿轮箱故障类型有重要的意义。 2.1.1齿轮的故障类型及振动机理 (1)齿轮的故障类型齿轮的故障类型大致可分为以下两种类型: 1)由制造误差和装配误差引起的故障。具体的故障包括齿轮偏心、齿距偏差、齿形误差、轴线不对中、齿面一段接触等故障。齿轮制造时造成的主要缺陷有:偏心、齿距偏差和齿形误差等。齿轮装配不当,也会造成齿轮的工作性能恶化。当齿轮的这些误差较严重时,会引起齿轮传动中忽快忽慢的转动,啮合时产生冲击引起较大的振动和噪声等【5】。 2)运行中产生的故障齿轮除上述故障外,其在本身运行过程中也会形成许多常见的故障,例如断齿、齿根疲劳裂纹、齿面磨损、点蚀剥落、严重交合等等。齿轮预定寿命内不影响使用的磨损成文正常磨损,如果因使用不当、用材不当、接触面存在硬颗粒以及润滑油不足等原因引发早期磨损,将导致齿轮形变、重量损失、齿厚变薄、噪声增大等后果,甚至会导致齿轮失效。其中若润滑油不足,还会导致齿面胶合,胶合一旦发生,齿面状况变差,功耗增大,从而使得振动信号变强。 (2)齿轮的振动机理一对啮合齿轮,可以看作一个具有质量、弹簧和阻尼的振动系统,其力学模型如图2-1所示。 图2-1齿轮对的力学模型 其振动方程为【4】: M r X+CX+K t X=K t E1+K t E2(t)2-1式中 X——为沿作用线上齿轮的相对位移 K(t)——齿轮啮合刚度 M r——齿轮副的等效质量

汽车NVH振动与噪声分析

汽车NVH介绍

1.NVH现象与基本问题 2.噪声与振动源 3.NVH传递通道 4.NVH的响应与评估 5.NVH试验 6.NVH的CAE分析 7.NVH开发 8.汽车声品质

动态性能 静态性能 汽车的性能 ?汽车的外观造型及色彩 ?汽车的内室造型、装饰、色彩?内室及视野 ?座椅及安全带对人约束的舒适性 ?娱乐音响系统?灯光系统?硬件功能 ?维修保养性能?重量控制 ?噪声与振动(NVH )?碰撞安全性能?行驶操纵性能?燃油经济性能?环境温度性能?乘坐的舒适性能?排放性能?刹车性能?防盗安全性能?电子系统性能?可靠性能 NVH 是汽车最重要的指标之一

汽车所有的结构都有NVH问题 ?车身 ?动力系统 ?底盘及悬架 ?电子系统 ?…… 在所有性能领域(NVH,安全碰撞、操控、燃油经 济性、等)中,NVH是设及面最广的领域。

什么是NVH? NVH : N oise, V ibration and H arshness ?噪声Noise: ●是人们不希望的声音 ●注解: 声音有时是我们需要的 ●是由频率, 声级和品质决定的 ●频率范围: 20-10,000 Hz ?振动Vibration ●人身体对运动的感觉, 频率通常在0.5-200 Motion sensed by the body, mainly in .5 hz-50 hz range ●是由频率, 振动级和方向决定的 ?不舒服的感觉Harshness ●-Rough, grating or discordant sensation

为什么要做NVH? ?NVH对顾客非常重要 ?NVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素. ?NVH影响顾客的满意度 ?在所有顾客不满意的问题中, 约有1/3是与NVH有关. ?NVH影响到售后服务 ?约1/5的售后服务与NVH有关

齿轮异响分析

工艺

主持人:陈晓玉/ 工艺 、F b 、±F px 等几个评定指标控制;4)齿轮副侧隙,由 箱体中心距和齿厚减薄量控制。 对每一对齿轮都必须有上述4项基本要求,而且根据使用工作条件不同,这4项要求也各不相同。当然,这几个方面也并非单一条件起作用,它们之间既有一定联系,又有主次之分。就摩托车发动机而言,传动平稳性要求和齿轮幅侧隙要求应明显高于其它2个公差组的要求。2.1齿形的影响 用同一台发动机,在检测初级驱动齿轮完全合格的情况下,更换初级从动齿轮,在转速相同的条件下,判定噪声出现程度,分为无、轻微、中等、严重4级。 其结果为: 1)齿形误差影响最明显;2)齿形误差比齿向误差影响明显; 3)齿形误差比基节极限偏差影响明显。齿形参数对噪声的影响如表2所示。 表2 齿形、齿向、基节对噪声的影响组别 件号 f f F 对齿厚的影响:△E S =2△f a tg ?a?a3Y??3YD??? 2.6齿面粗糙度的影响 笔者在试验中还发现,个别齿轮在检测中虽各项检测参数均合格,齿形、齿向的检测曲线也在公差范围内,但曲线波动大,可见齿面粗糙度和磕碰、毛刺也是产生噪声异响的一个重要方面。 3解决措施 由于齿轮轮齿存在制造和安装误差、齿轮弹性变形、扭转变形、热变形等,均会使齿轮在啮合过程中产生冲击、振动和偏载,而靠提高齿轮制造和安装精度来改善齿轮的运转质量,又会增加齿轮的制造成本。过去人们总是力求使齿轮的精度尽可能地接近理论齿形,通过实践,采用齿顶和齿根修缘、齿向修形后,能有效地改善轮齿的啮合性能,提高运转平稳性及承载能力,降低噪声和振动,延长使用寿命。3.1从齿形方面入手3.1.1齿形的优化设计 齿形修形的基本原则:a )根据齿轮的材料、模数、负载大小及精度等,选取适当的修形量,一般在0.007~0.03mm 范围内[2]。修形量小,齿轮的制造误差大于齿形修形量,达不到目的;修形量大,重合度系数下降,适得其反。

发动机台架振动噪声试验规范

发动机台架 振动噪声 试验规范 湖南大学 先进动力总成技术研究中心

1.适用范围 本标准适用于缸径100mm以内,功率在150kW以内的往复活塞式发动机。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 1859-2000 往复式内燃机辐射空气噪声测量工程法及简易法。 GB/T 往复式内燃机性能第1部分:标准基准状况,功率、燃油消耗和机油消耗的标定及试验方法。 GB/T 往复式内燃机性能第3部分:试验测量。 3.试验目的 在发动机消声室试验台架上进行发动机振动噪声测试,评价发动机振动噪声水平。 4.测试设备 传声器应该符合GB/T3785规定的1级仪器要求,其测量装置必须至少覆盖20Hz~20000Hz的频率范围。 加速度传感器应该符合GB/T3785规定的1级仪器要求,其测量仪器频率范围至少为10Hz~2000Hz,并应包括发动机最低稳定转速到lO倍最高转速的激励频率。传声器、加速度传感器在测量前必须进行标定。 测量前后,仪器应该按照规定进行校准,两次校准值不应超过1dB。 发动机转速的测试仪器的准确度应优于1%。 5.安装条件和运转工况 发动机工作条件 测试前确保发动机为工作正常且油位、水位正常。 在测量过程中,发动机的所有运行条件,应该符合制造厂家的规定。测量开始前,发动机应该稳定在正常工作温度范围内。 发动机状态 发动机不带空气滤清器和排气消声器,引出进、排气噪声。

发动机结构振动及噪声预测

发动机结构振动及噪声预测 作者:奇瑞发动机工程研究邓晓龙 发动机是影响汽车NVH性能的最主要的因素,在发动机的设计阶段就深入进行振动噪声性能的预测与优化,已经成为发动机开发的基本流程,是发动机自主研发过程中的重要工作。 国内外对发动机结构噪声的预测做了大量研究,中低频结构噪声预测方法已趋成熟。结构振动响应与辐射噪声之间的关系非常复杂,目前根据强迫振动响应计算辐射噪声的计算方法主要有平板理想化法、有限元法和边界元法等。噪声预测技术的发展使得发动机在设计阶段进行噪声评价成为可能。 本文探讨了适于进行动力总成振动及结构噪声预测的方法;建立了动力总成各主要部件的有限元模型,通过AVL EXCITE软件进行了动力学分析,并计算发动机的振动响应。进行NVH的性能提升的最重要的就是首先要找到主要振动及噪声源,并开展有针对性的工作。为了更明确发动机的主要声源,采用自编软件,根据表面振动速度结果进行了主要表面的辐射声功率排序,最后进行结构噪声预测。 发动机结构振动预测 进行发动机结构振动及噪声预测,涉及到大量的研究工作,主要工作包括各部件有限元建模、子结构模态提取,EXCITE模型搭建,主要激励计算,动力学分析,振动响应计算,表面辐射声源排序,声边界元建模和空间声场预测等工作。 1. 动力总成有限元模型 动力总成有限元模型包括缸体、框架、缸盖、油底壳、缸套、进气歧管、排气歧管、气门室罩盖、4个悬置支架、变速器壳体、变速器传动轴及齿轮等。由于研究的动力总成的4个悬置支架中有3个是安装在变速器上,所以加入变速器壳体的有限元模型,这样可以更准确地模拟动力总成的振动情况,特别是怠速工况下的振动。图1所示为动力总成的有限元网格。同样需建立曲轴组件的有限元网格,曲轴组件包括曲轴、飞轮、扭转减振器、皮带轮和正时齿轮等部件。

变速器振动信号的测量与分析方法

变速器是机械设备的重要零部件,与机械的平稳运行密切相关,因此,设备拥有者会十分注重变速器的正常运行。为了监控变速器的状态,学者们也提出了不少针对变速器产生振动信号的测量与分析方法。 为了保证变速器试验台能够安全正常可靠的运行,往往都会采用一些监测手段,连续的对变速器进行状态监测,并且用高速自动化的数据采集系统采集测量信号并处理:运行状态的监控是故障诊断的基础。在变速器的状态监控中最常见的有振动监测、噪声监测、温度监测、油液分析监测,振动信号能更迅速、更真实、更全面的反映出变速器的运行状态,能够很好的反映出齿轮、轴系、轴承的故障性质,采用振动监测作为状态监控与故障诊断的手段。变速器振动信号中携带着大量的运行状态信息,当变速器出现故障时,振动信号的一般就会出现能量分布以及频率成分发生变化的现象,通过这些变化来判断变速器运行状态及其故障性质与故障部位:以振动信号为手段进行状态监控,首先要采用正确合理的方式来拾取振动信号,例如对象的选择、传感器及其布置位置的选择等等,传感器拾取的振动信号通常是杂乱无章的,要对其进行预处理去除干扰,之后选取合适

的分析方法对振动信号进行变换处理,获得最敏感最有用的特征参数,以此为监控指标,对变速器进行状态监控。 变速器容易产生故障失效,因此,在使用过程中需要经常对其进行检测,但是变速器的测试过程比较繁琐,如果专门派人做变速器检测,将耗费大量人力,不如购置一台专业的变速器测试系统,将专业的工作交给专业的人去做,既节约人力又提升效率。四川志方科技有限公司研发的减速器测试系统采用模块化设计,依据国内外最新测试标准,结合用户测试需求,可完成各种精密减速器的生产出厂、性能测试及科研、教学演示。

Manatee振动噪声分析

Manatee软件电磁振动噪声分析 北京天源博通科技有限公司 褚占宇

利用Manatee软件分析丰田Prius2004电机电磁及振动噪声 Manatee软件是由法国EOMYS公司研发的,可以计算电机的电磁振动噪声的软件。北京天源博通科技有限公司是该软件在中国的代理商。 本文主要是利用Manatee软件分析丰田Prius2004款电机的电磁及振动噪声。 表1是丰田Prius2004电机的主要尺寸参数。 表1电机主要的参数 名称数据 定子外径/mm269.24 定子内径/mm161.9 气隙长度/mm0.75 铁心长度/mm83.82 转轴外径/mm110.64 极数/槽数8/48 1建模流程 首先打开Manatee软件。如下图所示。 选择电机类型,点击New Machine按钮,选择要编辑的电机类型。

在电机类型里面选择BPMSM,为内置式的永磁电机类型。P中输入极对数为4(注意这里是极对数不是极数)。 接着设置Machine Dimensions选项,在这里设置电机的定子外半径为134.62mm,定子内半径为80.95mm,转子外半径80.2mm,转子内半径为55.32mm。

计算出气隙长度为0.75mm。 设置定子轴向长度,定子硅钢片轴向长度为83.82,硅钢片的叠压系数设置为0.95。没有径向通风道和轴向通风口。 设置定子槽型,软件提供了多种槽型,选择相应的槽型进行设置。在这里选择槽型11,以下为具体的槽型尺寸参数。

当设置好后,可以点击Preview按钮,生成如下图所示。

定子绕组设置,Prius2004为3相双层,分布短距,绕线间距为5,并绕根数13,并联之路数1,每线圈的串联匝数9。 点击next按钮,选择3相双层,绕组跨距为5。 点击Preview按钮,生成如下图所示。 点击next按钮,设置并联之路数1,每线圈的串联匝数9。

风力发电机齿轮箱振动测试方法

风力发电机组齿轮箱振动测试与分析 唐新安谢志明王哲吴金强 摘要对齿轮箱做振动测试和分析,通过模式识别找到齿轮箱损坏时呈现的特性,为齿轮箱故障诊断提供依据。 关键词风力发电机组齿轮箱振动分析故障诊断 中图分类号 TH113. 21 文献标识码 A 我国风电场中安装的风力发电机组多为进口机组。因为在恶劣环境下工作,其损坏率高达40%~50%。随着清洁能源的普及,齿轮箱的故障诊断和预知维修已迫在眉睫。本文就齿轮箱的故障诊断作一些探索性研究。 一、齿轮箱振动测试 采用北京东方所开发的DASP(Data Acquisition and SignalProcessing)测振系统,对某风电场4#、5#机组齿轮箱的不同测点(图1)做振动测试和分析,4#机组刚进行过检修运行正常作为对照机组,5#机组噪声异常为待检机组,对两机组齿轮箱的振动信号对比分析,判断存在故障。齿轮箱特征频率见表1。 表1 齿轮箱特征频率表 Hz

二、信号分析 1.统计分析 由统计表2、表3可看出,5#机组振动值明显偏大,尤其是5~10测点振动值基本上是4#机组相应测点的2倍以上。 表2 4#机组幅域统计表 m/s2 表2 5#机组幅域统计表 m/s2 5#机组概率分布及概率密度函数反映其时间序列分布范围较宽(图2),峭度系数(即四阶中心距)与4#机组的(图3)明显,同(若以4#机组为标准g=0,那么5#机组g=0),预示5#机组存在古障。

2.时域分析 通过时域分析(图4、图5),发现5#机组齿轮箱振动信号有明显异常.幅值转大,且 有明显的周期性,其频率约大20Hz 。

3.频坷分析 由图6可见,5#机组齿轮箱的频谱图既有调幅成分又有调频成分(调制频率对中心频率 的幅值不对称)。

液压噪声分析

液压设备在给人们带来诸多方便同时,液压系统的泄漏,振动和噪声,不易维修等缺点,也为液压系统的应用造成了障碍。尤其在现今随着技术水平不断提高,液压系统的噪声和振动也随之加剧,已经成为了限制液压传动技术发展的重要因数,因此,研究液压系统的噪声和振动有着积极的意义。 1,振动和噪声的危害 液压系统中的振动和噪声是两种并存的有害现像,从本质上说,它们是同一个物理现象的两个方面,两者互相依存,共同作用。随着液压传动的运动速度不断增加和压力不断提高,振动和噪声也势必加剧,振动容易破坏液压元件,损害机械的工作性能,影响到设备的使用寿命,而噪声则可能影响操作者的健康和情绪,增加操作者的疲劳度。 2,振动和噪声的来源 造成液压系统中的振动和噪声来源很多,大致有机械系统,液压泵,液压阀及管路等几方面。 机械系统的振动和噪声 机械系统的振动和噪声,主要是由驱动液压泵的机械传动系统引起的,主要有以下几方面。 1,回转体的不平衡在实际应用中,电机大都通过联轴节驱动液压泵工作,要使这些回转体做到完全的动平衡是非常困难的,如果不平衡力太大,就会在回转时产生较大的转轴的弯曲振动而产生噪声。 2,安装不当液压系统常因安装上存在问题,而引起振动和噪声。如系统管道支承不良及基础的缺陷或液压泵与电机轴不同心,以及联轴节松动,这些都会引起较大的振动和噪声。 2.2液压泵(液压马达)通常是整个液压系统中产生振动和噪声的最主要的液压元件. 液压泵产生振动和噪声的原因,一方面是由于机械的振动,另一方面是由于液体压力流量积聚变化引起的. 1,液压泵压力和流量的周期变化 液压泵的齿轮,叶片及拄塞在吸油,压油的过程中,使相应的工作产生周期性的流量和压力的过程中,使相应的工作腔产生周期的流量和压力的变化,进而引起泵的流量和压力脉动,造成液压泵的构件产生振动,而构件的振动又引起了与其相接触的空气产生疏密变化的振动,进而产生噪声的声压波传播出去. 2,液压泵的空穴现象液压泵在工作时,如果液压油吸入管道的阻力过大,此时,液压油来不及充满泵的吸油腔,造成吸油腔内局部真空,形成负压.如果这个压力恰好达到了油的空气分离

2011005646_噪音振动分析系统在变速器校验台上的应用

噪音振动分析在变速器校验台上的应用 摘要:传统的变速器校验台使用声级计测量变速器的噪音并通过校验人员人工判别变速器校验是否合格,由于环境噪音的客观存在和操作人员的主观因素导致校验结果可靠性不高。在江铃变速器校验台使用噪音振动分析系统,此系统通过加速度传感器将变速器表面的振动信号通过一系列数学变换转换为噪音能量,并使用阶次分析和频谱图直观的反映出各特征频率能量大小,从而可有效判断各运动部件的状态。噪音振动分析系统的引入大幅提高了变速器校验的科学性和可靠性。 关键词:噪音振动系统阶次分析频谱图变速器校验 1.概述 现代工程信号处理技术的高速发展,使得采用信号分析在变速器乃至汽车整车NVH(振动、噪音及舒适性)测试方面的应用也越来越广泛,其中频谱分析便是其中最常用的方法之一。频谱分析的数学基础是离散傅里叶变换(DFT)。该方法的一般过程是通过传感器以固定的采样频率采集时域信号,然后通过傅里叶变换得到频域信号,或者说频谱。由于平稳旋转机械中相关部件如齿轮、电动机等它们的工作频率(即特征频率)相对稳定,因此在频谱图可以很直观的反映出各特征频率能量大小,从而可有效判断各运动部件的状态。然而,当旋转机械的转速不平稳时则难以在频谱上判断出各运动部件的状态。例如在变速器总成加载校验中,就存在加载的过程同时转速也在不断变化的校验过程,这就需要新的处理方法。阶次分析就是近些年发展起来的,针对非稳态旋转机械状态检测和故障分析有效方法之一。 在江铃变速器校验台上使用的是德国Discom公司的Rotas噪音振动分析系统,通过加速度传感器将变速器的振动信号通过一系列数学变换转换为噪音能量并使用阶次分析将变速器输入轴、中间轴、输出轴的噪音信号分离,便于变速器的诊断。 2.阶次分析的基本原理 2.1.阶次的概念 阶次概念的提出,是为区别于传统频谱分析概念。阶次分析的本质上是基于参考轴转速的频率分析。 阶次O、频率f与参考轴转速n1之间的关系为: O =f/ n1 (1) 齿轮啮合频率的计算公式为:

发动机噪声与振动

发动机运转时,燃烧噪声,机械噪声和空气动力噪声是主要噪声源。 通常把燃烧时气缸压力通过活塞、连杆、曲轴、主轴承传至机体,以及通过气缸盖等引起发动机结构表面振动而辐射出来的这部分噪声,称为燃烧噪声。发动机的燃烧噪声,是在气缸中产生的。燃烧过程中,气缸内的压力波冲击燃烧室壁,气体自身产生的振动,这种振动及辐射噪声呈高频特性。气缸内压力在一个工作循环内呈周期变化,激起气缸内部机件的振动,其频率与发动机转速有关,通过发动机机体向外辐射噪声,这种振动及辐射噪声呈低频特性。其强弱程度,取决于压力增长率及最高压力增长率的持续时间。 发动机的机械噪声,是指在气体压力和惯性力的作用下,使运动部件产生冲击和振动而激发的噪声。主要有活塞敲击噪声、供油系噪声、配气机构噪声、正时系统噪声、辅机系统噪声、轴承噪声、不平衡惯性力引起的机体振动和噪声等。发动机工作时,由于冲击、摩擦、旋转不均匀和不平衡力作用等原因,激起零部件的机械振动而产生噪声。特别是当激振力频率与零部件的固有频率相一致时,会引起激烈的共振和噪声。发动机的机械噪声随转速的提高而迅速增加。 空气动力噪声,是气体流动(如周期性进气、排气)或物体在空气中运动,空气与物体撞击,引起空气产生的涡流,或者由于空气发生压力突变,形成空气扰动与膨胀(如高压气体向空气中喷射)等而产生的噪声。一般说来,空气动力噪声是直接向大气辐射的。主要分成进气噪声、排气噪声和风扇噪声。 汽车噪音改善材料和方法: 1、发动机噪,路噪,胎噪都属于结构噪音,它的主要产生是震动,最合理的解决办法就是制震。加入减振板配合吸音垫,能很好解决路噪和胎噪。弓I擎噪这个问题我们应理性去看待,引擎声的大小随发动机转速的不同而产生程度不同的噪音,它没有一个恒定的标准,但是,引擎的转速是由车辆行驶状态和驾驶人员操控的。对引擎的声音除了驾驶人员的控制外,汽车隔音工程还能再进一步的改善,具体施工部分如下:(1)引 擎盖的施工能延缓前盖板因温度过高而掉漆,并能减少发动机噪音通过上盖传出的噪音。(2)挡火墙内外部分施工可改善引擎发动后低频音的传入。施工后引擎声变得更加纯净,驾驶人员会有更好的操纵感。如果要引擎声有较明显的改善,施工部分是比较复杂的,具有一定高难度的作业,具体施工部分与步骤有以下几点:①拆开仪表台,完全处理挡火墙内部②卸下发动机,完全处理档火墙外部这个施工对引擎噪音的减少 效果是比较明显的,但是施工过程可能会对车体原有设备造成改变和影响,笔者一般不建议对此部分进行施工操作,对于引擎声应理性善待,不应过分追求引擎声的控制,让引擎发挥它应有的动力感。 2、路噪和胎噪是因为轮胎和路面摩擦产生震动和噪音,所以减震是最好的方法,用减振板或专用减振板和吸音垫及车门密封条对叶子板和车地板及车门进行全面施工可以从减震、吸音、隔音三个源头改善胎噪和路噪。 3、风噪是因为风的压力超过车门的密封抗阻力而形成,所以加强密封阻力是最直接最根本的解决方法,车门密封条和内心密封条就能很好解决这一问题。

振动噪声分析论文

汽车噪声主动及被动控制方法简述1前言 随着汽车工业的发展,汽车给人类的出行带来极大的便利,但同时也带来了噪声污染等社会问题。汽车噪声过大会影响汽车的舒适性、语言清晰度,甚至影响驾驶员和乘客的心理、生理健康,如果驾驶员长期处于噪声环境中容易引起疲劳造成交通事故和生命危险;同时,汽车噪声过大也会影响路人的身心健康,人们长时间接触噪音,会耳鸣、多梦、心慌及烦躁,或直接引起听力下降甚至失聪,其中由车辆噪音间接引发的交通事故,也并不鲜见。因此对汽车噪声进行控制就显得非常必要了。 为了治理汽车噪声污染,各国均制定有关标准,我国国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2002年1月4 日联合发布了GB 1495—2002《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》强制性标准,代替GB 1495—1979,并于2002年10 月1日实施。 表1 国内外车辆行驶噪声限值标准的比较(单位:dBA) 新标准是在参考ECE RS1《关于在噪声方面汽车(至少有4个车轮)型式认证的统一规定》基础上制定的。新标准的出台,改变了过去标准不科学、测试项目不完整的局面,为治理汽车噪声污染提供了有效的控制手段,对完善我国的汽车

噪声标准体系将起到积极的推动作用。 2汽车噪声来源 汽车是一个包括各种不同性质噪声的综合噪声源,按噪声产生的部位,主要分为与发动机有关的噪声和与排气系统有关的噪声以及与传动系统和轮胎有关的噪声。 (1)发动机发动机噪声包括燃烧、机械、进气、排气、冷却风扇及其他部件发出的噪声。在发动机各类噪声中,发动机燃烧噪声和机械噪声占主要成分。燃烧噪声产生于四冲程发动机工作循环中进气、压缩、做功和排气四个行程,快速燃烧冲击和燃烧压力振荡构成了气缸内压力谱的中高频分量。燃烧噪声是具有一定带宽的连续频率成份,在总噪声的中高频段占有相当比重。 表2 发动机机械噪声类型 机械噪声是指发动机工作时,各零件相对运动引起的撞击,以及机件内部周期性变化的机械作用力在零部件上产生的弹性变形所导致的表面振动而引起的噪声,包括活塞敲击声、气门机构声、正时齿轮声。燃烧噪声和机械噪声都是有发动机本体发出的,并且随着发动机转速的增加,噪声也增加。一般情况下,低转速时燃烧噪声占主导地位,高转速时机械噪声占主导地位。空气动力噪声是指汽车行驶中,由于气体扰动以及气体和其他物体相互作用而产生的噪声。在发动机中,它包括进气噪声、排气噪声和风扇噪声。实践表明,减少振动是降低噪声的根本措施。增加发动机结构的刚度和阻尼,是减少表面振动的办法,从而达到

如何降低齿轮传动噪音

如何降低齿轮传动噪音 啮合的齿轮对或齿轮组在传动时,由于相互的碰撞或摩擦激起齿轮体振动而辐射出来的噪声。齿轮噪音形成的原因有许多。 一、齿轮传动系统的噪声分析 为从设计角度出发降低齿轮传动系统的噪声,我们就应首先来分析一下齿轮系统噪声的种类和发生机理。 在齿轮系统中,根据机理的不同,可将噪声分成加速度噪声和自鸣噪声两种。一方面,在齿轮轮齿啮合时,由于冲击而使齿轮产生很大的加速度并会引起周围介质扰动,由这种扰动产生的声辐射称为齿轮的加速度噪声。另一方面,在齿轮动态啮合力作用下,系统的各零部件会产生振动,这些振动所产生的声辐射称为自鸣噪声。 对于开式齿轮传动,加速度噪声由轮齿冲击处直接辐射出来,自鸣噪声则由轮体、传动轴等处辐射出来。对于闭式齿轮传动,加速度噪声先辐射到齿轮箱内的空气和润滑油中,再通过齿轮箱辐射出来。自鸣噪声则由齿轮体的振动通过传动轴引起支座振动,从而通过齿轮箱箱壁的振动而辐射出来。一般说来,自鸣噪声是闭式齿轮传动的主要声源。因此,齿轮系统的噪声强度不仅与轮齿啮合的动态激励力有关,而且还与轮体、传动轴.轴承及箱体等的结构形式、动态特性以及动态啮合力在它们之间的传递特性有关。 一般来说,齿轮系统噪声发生的原因主要有以下几个方面: 1)齿轮设计方面。参数选择不当,重合度过小,齿廓修形不当或没有修形,齿轮箱结构不合理等。 齿轮加工方面基节误差和齿形误差过大,齿侧间隙过大,表面粗糙度过大等。 2)齿轮系及齿轮箱方面。装配偏心,接触精度低,轴的平行度差,轴,轴承、支承的刚度不足,轴 承的回转精度不高及间隙不当等。 3)其他方面输入扭矩。负载扭矩的波动,轴系的扭振,电动机及其它传动副的平衡情况等。

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究 摘要:汽车变速器噪声是汽车的主噪声源之一。在人们对于车辆乘坐舒适性提出更高要求背景下,减振降噪就成为整个汽车行业的重要课题。研究变速器振动噪声产生的原因,针对变速器故障提出相应的优化设计方案,从而达到减振降噪的目的,具有一定的学术价值和重要的实际应用价值。文章分析了汽车变速器产生振动与噪声的主要因素,并对各影响因素的传导机理进行了具体的分析。阐明了通过增大轴的刚性、优化壳体的结构设计、合理设计齿轮等措施,可有效降低变速器噪声。关键词:变速器;振动;噪声;降低噪声 Analysis of Automotive Transmission Vibration and Noise and Control Methods Study Abstract: Many facts show that the noise of gearbox is one of the main sources of the automobiles’ noise. With the People’s requirement for more comfort of riding, vibration decreasing and noise absorption have been an important task of automobile industry. Study on the reasons that result in the gearbox’s vibration and noise, furthermore bringing forward an optimizing design for gearbox has some academic and practical value. The dominating factor of the vibration and noise of the transmission is analyzed, and the analysis on the transmission mechanism of the influencing factor is also carried through. What could effectively reduce transmission noise was explained, including increasing rigidity of the shaft, optimizing the structure of the shell, and rational designing of gear. Key words: transmission; vibration; noise; noise reduction 引言 机械式手动汽车变速器因结构简单,传动效率高,制造成本低和工作可靠等优点,在 不同形式的汽车上得到广泛的应用[1]。机械式手动变速器在今后相当长的时间里,依然会在我国中、重型汽车传动系统中占据着主导地位。变速器总成是汽车传动系统中重要总成部件,汽车变速器的动力学行为和工作性能对整车有重要的影响。许多实验结果表明,汽车 变速器噪声是汽车的主噪声源之一。当前,随着人民生活水平的提高,人们对汽车乘坐舒 适性提出了更高的要求,汽车变速器的振动噪声问题就成为当前汽车行业急待解决的问题 之一。首先,变速器振动常常会诱发与其相连接的部件的振动,从而影响整车的工作性能: 其次,齿轮噪声的频率一般处于200Hz~5000Hz的范围内,对这一频率范围的噪声人耳尤为 敏感:此外,由于变速器载荷和速度的提高,由此产生的齿轮噪声,比其它声源的噪声更突出。因此,从某种程度上说,控制了汽车变速器齿轮振动噪声也就大大提高汽车乘坐舒适性,解决汽车变速器的振动噪声问题,比以往显得更迫切[2]。 1 变速器噪声振动产生的机理 齿轮在机械传动中应用极为广泛,这是由于齿轮传动有很多优点,传动比稳定,速比 范围大,圆周速度高,传递功率大,效率高,工作可靠,寿命长。但是齿轮传动易产生噪声,尤其是在高速运转情况下更为突出,一般齿轮传动的噪声频率在20~20000Hz,这正是人的听觉最易感受的频率范围。噪声会使人疲劳,有碍人体健康,并会降低齿轮的使用寿命。因此,我们应尽可能地认识齿轮噪声的产生机理并采取相应的措施。汽车变速器是个 较复杂的齿轮机构,主要包含齿轮、传动轴、轴承和箱体等。变速器结构图如图1-1所示,汽车变速器的振动也是一个极为复杂的随机振动过程。据统计,在变速器的异常振动噪声中,90%以上是由齿轮、传动轴或滚动轴承引起的[3]。

发动机振动特性分析与试验

发动机振动特性分析与试验 作者:长安汽车工程研究院来源:AI汽车制造业 完善的项目前期工作预示着更少的项目后期风险,这也是CAE工作的重要意义之一。在整机开发的前期(概念设计和布置设计阶段),由于没有成熟样机进行NVH试验,很难通过试验的方法预测产品的NVH水平。因此,通过仿真的方法对整机NVH性能进行分析甚至优化显得十分重要。 众所周知,发动机NVH是个复杂的概念,包括发动机的振动、噪声以及个体对振动和噪声的主观评价等。客观地说,噪声与振动也相互联系,因为发动机一部分噪声由结构表面振动直接辐射,另一部分由发动机燃烧和进排气通过空气传播。除此之外,发动机附件(如风扇)也存在噪声贡献。本文仅考虑发动机结构振动问题,即在主轴承载荷、燃烧爆发压力和运动件惯性力的作用下,对发动机结构振动进行分析以及与试验的对比。发动机结构噪声的激励源主要包括燃烧爆发压力、气门冲击、活塞敲击、主轴承冲击、前端齿轮/链驱动和变速器激励等,这些结构振动又通过缸盖罩、缸盖、缸体和油底壳等传出噪声。 发动机结构振动分析方法简介 图1 发动机结构振动分析方法 如图1所示,发动机结构噪声分析方法包括以下几个步骤: 1. 动力总成FE建模及模态校核 建立完整的短发动机和变速器装配的有限元模型;对该有限元模型进行模态分析,通过分析结果判断各零件间连接是否完好;通过分析结果判断动力总成整体模态所在频率范围是否合理,零部件的局部模态频率是否合理,若存在整体或局部模态不合理的情况,需要对结构进行初步更改或优化。

2. 动力总成模态压缩 缩减有限元模型,得到动力总成的刚度、质量、几何以及自由度信息,用于多体动力学分析。 3. 运动件简化模型建立 发动机中的部分动件不用进行有限元建模,可作简化处理,形成梁-质量点模型,用于多体动力学分析。其中包括:活塞组、连杆组和曲轴及其前后端。 4. 动力总成多体动力学分析 在定义了动力总成各零部件间连接并且已知各种载荷的情况下,对动力总成进行时域下的多体动力学分析,并对得到的发动机时域和频域下的动态特性进行评判,同时,其输出用于结构振动分析。 5. 动力总成结构振动分析 基于多体动力学分析结果,对整个动力总成有限元模型进行强迫振动分析,得到发动机本体、变速器以及各种外围件的表面振动特性,进行评判和结构优化。 实例分析 1. 分析对象 以一款成熟的直列四缸1.5L发动机为平台,针对其结构振动问题,对其进行结构振动CAE 分析,并与其台架试验结果相比较。发动机的部分参数如下:缸径75mm,冲程85mm,缸间距84mm,最大缸压6MPa。 2. 坐标定义 为了便于以后叙述,对动力总成进行了坐标定义(见图2)。

变速箱振动与噪声分析

第1期(总第125期)机械管理开发 2012年2月No.1(S UM No.125) M EC HANIC AL M ANAGEM ENT AND DEVELOPM ENT Feb.2012 引言 变速箱主要经齿轮啮合达到变速、增加扭矩的作用,齿轮系经轴承安置在壳体上。实验证明,齿轮、轴承、壳体是变速箱振动和噪声的主要来源[1]。分析变速箱的振动和噪声的产生机理,应该首先着重分析齿轮、轴承、箱体的振动。 1变速箱振动和噪声现象及初步分析 讨论的变速箱是我公司设计的一款大扭矩多挡位变速箱,它由主箱、副箱两段式结构组成、性能优越,但在试验时发现了异常的振动和噪声;对其原因进行分析,发现有些齿轮啮合频率的倍频与壳体约束模态频率相近时,在测试振动和噪声信号功率谱中相同频率处出现峰值,引起变速箱的异常振动和噪声。2振动和噪声现象的发生原因详细分析2.1变速箱中齿轮啮合频率计算 1)定轴系中,齿轮的啮合频率为[2]: 式中:Z 为齿轮齿数;i 为频率的谐波,i=1,2,3…。对于有固定齿圈的行星轮系,其啮合频率为: 式中:Z r 为任一参考齿轮的齿数;n r 为参考齿轮的转速(r/min);n c 为转臂的回转速度(r/min),方向相反时,取正号;i 为频率的谐波,i =1,2,3…。 由式(1)与式(2)可知,齿轮副中的两个齿轮的啮合频率是相同的。当齿轮的转速变化时,啮合频率也随之而变,并且随着转速的升高,齿轮噪声增大。这是判断齿轮啮合频率的两个基本原则。再者,齿轮的啮合频率往往呈二次、三次等高次谐波出现在频谱中。齿轮噪声随转速增加而增加,但不是线性关系;转速越高,噪声随转速升高而上升的越缓慢。 2)齿轮编号表:本实验变速箱中各档齿轮编号见图1。 3)齿轮啮合频率计算:根据式(1)及(2),按图1齿轮编号算得齿轮的啮合频率,见表1。由于6档、7 档、8档、9档、10档时,各齿轮的啮合频率除14、15、16 号齿轮的为0外,其余均与1档、2档、3档、4档、5档对 应相同。 图1齿轮编号图 表1 齿轮啮合频率计算结果 挡位12345 R 1695695695695695695 2695695695695695695 3542542542542542542 4542542542542542542 5472472472472472472 6472472472472472472 7351351351351351351 8351351351351351351 9297297297297297297 10297297297297297297 11282282282282282282 12282282282282282282 13282282282282282282 14115285208331373116 15115285208331373116 16115285208331373116 2.2 变速箱壳体的有限元分析 图2变速箱箱体有限元模型 1)建立数学模型:对变速箱壳体,建立三维数学 f Z =nZ 60i .(1) f Z =Z r (n r ±n c )60 i .(2) 收稿日期:;修回日期:6 作者简介:董晓露(),女,山西浑源人,工程师,硕士,主要从事变速箱设计工作。D 66@6变速箱振动与噪声分析 董晓露 (中国重汽集团大同齿轮公司技术中心,山西 大同 037305) 摘要:分析了某变速箱试验时的异常振动和噪声原因。先对一台样机测试其各挡稳定过程的振动和噪声信号, 再对测得的信号进行功率谱密度分析。之后,运用Pro/Engineer 建立了变速箱壳体的实体模型,并用OptiStruc t 软件进行了壳体前端面加零位移约束的模态分析;计算了各挡齿轮的啮合频率,分析了壳体的模态频率与齿轮啮合频率对振动和噪声信号功率谱中峰值的影响。最后根据分析结果,提出对壳体的改进建议,以达到变速箱减振降噪的目的。 关键词:变速箱;振动和噪声;齿轮啮合频率;壳体模态中图分类号:TB533+.2 文献标识码:A 文章编号:1003-773X (2012)01-0053-02 53 2011-08-042011-10-01979-E-mail:https://www.wendangku.net/doc/863865742.html,.

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