基于IAS信号自适应窄带解调的RV减速器摆线轮故障特征提取

RV(rotary vector)减速器广泛应用于工业机器人,研究其关键零部件的故障检测方法具有重要意义。由于RV减速器结构复杂、摆线轮转速低、故障冲击较弱等问题,造成摆线轮故障特征难以用常规振动分析方法提取。针对上述问题,提出一种基于瞬时角速度信号自适应窄带解调的RV减速器摆线轮故障特征提取方法。首先对编码器角度信号进行采集,然后使用向前差分法获得瞬时角速度信号,在此基础上,使用角域同步平均提取摆线轮周期相关同步分量,消除非同步干扰,并通过构建边带信噪比指标选取故障信息丰富的啮合谐波频带进行带通滤波,最后对滤波后的信号进行窄带解调,实现对RV减速器摆线轮的故障特征提取。试验结果表明,该方法可以有效地提取RV减速器摆线轮故障特征,且自适应实现优化带宽选择。

基于Recurdyn的高速电驱动齿轮振动噪声仿真研究

为解决常规齿轮振动噪声仿真方法存在误差较大的问题,提出基于Recurdyn的高速电驱动齿轮振动噪声仿真研究。通过Recurdyn软件构建仿真模型,对不同类型的噪声信号进行包络叠加,采用马赫系数等方法划分噪声源分布区间,明确振动噪声分布情况,并获取噪声激励向量数据进行仿真计算。实验结果表明,该方法能够有效减小仿真误差,准确预测齿轮振动噪声声压级。

航空发动机齿轮减速器振动噪声机理和辐射噪声的预测

齿轮减速器是飞机引擎中的关键部件,它能够将高转速输出转化为低转速输入,从而实现对发动机功率的调节。然而,由于齿轮传动系统的结构复杂性和运动特性特殊性,齿轮减速器在运行过程中容易产生振动噪声和辐射噪声,这对飞机引擎的稳定性和安全具有一定的影响。因此,研究齿轮减速器振动噪声机理和辐射噪声的预测是非常必要的。

某客车用9.5吨驱动桥总成噪声优化

针对某客车9.5吨驱动桥总成的噪声、振动与声振粗糙度(NVH)性能不佳的问题,进行了一系列整车测试,最终确定导致该问题的原因,即下推力杆隔振率不足、主减速器齿轮设计制造误差等因素。为了降低驱动桥总成的噪声,对其进行了改进和优化,包括对主减速器的准双曲面齿轮进行齿面修形,以及对下推力杆结构进行设计改进。为了验证两种优化方案的合理性,在实验室进行了台架试验,并在实际行驶环境中进行了整车测试,分别分析了主减速器齿轮修形与下推力杆结构优化对驱动桥总成噪声的影响,结果表明两种优化方案均使驱动桥总成噪声降低了大约10 dB(A),其中第9阶次及其倍频的噪声值明显降低。因此,两种优化方案均起到了一定的减振降噪作用,为提高客车驱动桥总成的NVH性能提供了参考。

基于齿轮微观修形的行星减速器减振降噪研究

为改善某工厂的全自动攻丝机用行星齿轮减速器的振动噪声问题,并提升攻丝机的攻丝精度和使用寿命,对全自动攻丝机用减速器进行传动接触斑点试验,并利用Romax软件对减速器进行仿真,试验与仿真分析结果显示啮合齿轮副存在明显偏载问题。针对上述分析,提出基于遗传算法的齿向修形、渐开线修形及齿廓修形等复合齿轮微观修形优化方案;对修形优化后减速器重新建模仿真,并搭建行星齿轮减速器振动、噪声检测试验台,对修形前后减速器样机进行试验测试。结果表明:修形后减速器啮合时的偏载问题得到明显改善,齿面峰值载荷降低11.75%,最大接触应力降低29.62%,传动误差降低35.71%,减速器整体的振动噪声显著降低。

基于正交试验的齿轮修形对RV减速器降噪研究

针对RV减速器运转过程中产生的噪声问题,对渐开线齿轮和摆线齿轮进行齿面修形,基于经验修形公式得到其修形量,建立正交试验表,以RV110E型减速器为研究对象,基于Recur⁃Dyn软件得到减速器在不同修形下的噪声值。结果显示,对于渐开线齿轮修形,RV减速器的降噪效果显著,最大噪声值减小了7.78 dB(A)。利用Romax软件建立RV110E型减速器虚拟样机,导入渐开线齿轮修形参数,对比修形前后的仿真结果可知,组合修形后的渐开线齿轮传动误差减小,齿面单位长度载荷峰值减小,齿面偏载问题和噪声均得到改善,有效提高了减速器的传动平稳性。研究结果对不同型号的RV减速器齿轮修形有一定的借鉴意义。

齿轮传动噪声的控制

分析齿轮传动系统中,由于振动等因素引起噪声,并论述降低噪声的几种方法。

双环减速机振动噪声分析

以中心输入式双环减速器为对象,介绍了减速器基本结构及进行结构噪声和空气噪声测试的设备、测点及测试方法。结合各测点频谱图、结构噪声幅值图谱和空气噪声测试结果,分析了双环减速器振动特性及可能存在的故障,得出其噪声值和噪声产生的原因,为设计双环减速器,减小其振动噪声提供理论依据。

双环减速器辐射噪声数值仿真及试验研究

以中心输入式双环减速器为研究对象,综合考虑齿轮内部动态激励以及环板不平衡惯性激励,建立了减速器传动系统及结构系统的动力有限元分析模型,应用ANSYS软件对双环减速器进行固有模态及动态响应数值仿真。以振动位移作为边界条件,建立减速器箱体的声学边界元分析模型,在SYSNOISE软件中用直接边界元法计算了箱体表面声压及场点的辐射噪声。利用传动系统试验台对双环减速器进行振动加速度及辐射噪声测试,并与数值仿真结果对比分析,两者吻合良好。

柴油机双顶置凸轮轴消隙齿轮动力学特性研究

基于多体动力学理论,研究了消隙齿轮对某双顶置凸轮轴柴油机正时驱动系统激励力的影响。利用AVL-EXCITE软件Timing Drive模块,建立了正时驱动系统及全阀系的动力学模型,通过对不同转速、不同卡簧扭转刚度、卡簧预载扭矩下的齿轮啮合动力学结果的比较分析,确定了最佳的卡簧参数,并通过发动机台架噪声试验对消隙齿轮降噪的效果进行了试验验证。研究结果表明:与采用普通齿轮副相比,双顶置凸轮轴柴油机采用消隙齿轮后,消除了背隙侧产生敲击噪声的激励力,怠速下,整机1m噪声声压级降低8dB(A)。

汽车驱动桥系统模态综合动力学建模与分析

提出一种汽车驱动桥系统的模态综合动力学建模与分析方法,采用非线性轴承单元实现传动系模型与桥壳模型的耦合建模,采用模态综合法对驱动桥各部件的有限元模型进行缩维变换,能够在准确模拟驱动桥系统动力学特性的同时大大缩减系统模型规模,从而快速准确地实现驱动桥系统的静力学非线性求解和动力学分析。以准双曲面齿轮有限元接触分析求得的动态啮合力作为系统激励,计算驱动桥系统的动力学响应,并进行试验验证,数值计算结果能够准确体现准双曲面齿轮动态啮合力激励下的驱动桥系统动力学特性,有效指导驱动桥的减振降噪设计。

新型定轴摆轮减速传动分析

针对目前摆线针轮减速传动需要专门的输出机构、体积大、振动大等缺点,提出了一种摆线轮作定轴传动的新型定轴摆轮传动机构。分析研究了该机构的传动原理和传动结构;推导了摆线轮基本参数计算公式和齿廓方程;设计制造样机,并在齿轮传动试验台上对该样机性能进行了测试,结果表明该减速器在额定工况下传动效率可达91.9%,最大振动速度有效值为3.09mm/s,最大结构噪声为101.6dB。

双环减速器振动特性分析及实验研究

以双环减速器为研究对象,分析了影响双环减速器振动噪声的主要因素,影响因素包括由时变刚度激励、误差激励、啮合冲击激励组成的齿轮啮合内部激励以及环板不平衡惯性力产生的动态激励。利用I-DEAS软件,建立了包括齿轮、环板、传动轴、轴承和箱体的整个减速器系统的动力有限元分析模型,计算了减速器的振动模态、动态激励下的时域和频域响应,以及速度级1/3倍频程结构噪声。利用振动测试分析仪对双环减速器进行了模态测试及振动测试,测试结果与有限元仿真结果相当接近。

齿轮传动中的齿面接触斑点分析与质量控制

介绍新、旧国家齿轮标准齿面接触斑点质量评定方法并加以比较,列举齿轮加工、装配中几种齿面接触斑痕的形式并进行专业分析,指出这几种齿面接触斑点和传动噪声的关系,提请专业人员根据齿面接触斑痕形成的原因,采取相对应的质量控制方法。

工况下齿轮变速箱的低噪声优化方法研究(英文)

提出了一种综合方法能够计算来自变速箱稳定的动态响应和噪声辐射。该方法在考虑时变啮合刚度、齿轮误差和轴承箱体的情况下建立圆柱齿轮传动系统的动力学模型,通过求解数学模型获得动态轴承力的数据。此外,以轴承负载力的数据为激励,数值模拟计算出变速箱的振动和噪声辐射,随着节点动态响应时间的变化,获得了变速箱的噪声频谱和共振频率范围。最后,计算了变速箱面板的共振的频率范围。基于变速箱面板声学贡献分析和振型的结论,对两个齿轮箱的刚度进行了改善。对比分析齿轮箱噪声辐射,确认该方法能有效降低噪声的产生,对变速箱的设计提供了有用的理论指导。

箱体结构对减速器振动噪声的影响仿真研究

以单级人字齿轮减速器为研究对象,综合考虑齿轮传动过程中的误差激励、啮合刚度激励建立动力学模型。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。通过对箱体结构进行适当改进,计算了不同箱体结构下的辐射噪声。研究并讨论了箱体结构对辐射噪声的影响,得到了肋板对箱体辐射噪声的影响规律,为减速器的减振降噪设计提供了理论依据。

齿轮传动的噪声分析与降噪方法

阐述了齿轮传动过程中的噪声问题,通过分析齿轮噪声产生的机理和影响因素,从齿轮材料、参数、结构、加工工艺、装配和跑合六个方面提出了相应的控制策略。在每个策略中,介绍了几种减振降噪的有效方法。

管状电机低噪声微型三级行星齿轮减速器的研发

通过合理分配三级行星齿轮各级传动比,应用Solid Words三维软件设计出以塑料齿轮为主体的微型三级行星齿轮减速器,供管状电机配套使用。在研制过程中,为了较大地降低行星齿轮减速器的运转噪声,结构上采取了新设计,即采用创新的行星架内行星轮轴向心滑槽结构,降低了各级的噪声和振动,使噪声问题获得明显改善;高速端行星齿轮材料采用新材料,即在高速端行星齿轮最先采用塑料弹性体新材料,该材料制造的齿轮具有很高的回弹力、较高的韧性和强度,能降低高速端的运转噪声;制造方法上使用了新工艺,即应用微注塑成型技术新工艺以及采用塑料零件后处理技术等制造手段,提高和保证了齿轮精度,降低了各级运转噪声。通过机构新设计、应用新材料以及新工艺等一系列的技术手段,保证了啮合运动副传动精度,降低了减速器整体运转噪声,研制出低噪音大传动比塑料微型三级行星齿轮减速器,这些技术手段可指导低噪声大传动比微型三级行星齿轮减速器在管状电机领域的推广应用。

工程机械齿轮传动噪声的产生及其控制

齿轮是工程机械传动系统的重要部件,工作时要进行高速的运转,齿轮在运转时由于制造精度、刚度等不同情况,会产生不同程度的振动与噪声,齿轮噪声也是传动系统噪声的主要根源。研究齿轮噪声的发生原因及其解决方法,对于降低工程机械整机的噪声及司机室内的噪声都是十分有效的。为此针对齿轮噪声发生的根源,从不同方面提出了控制的方法。

船用汽轮发电机组减速器的降噪

传统的平行轴减速器降噪可挖掘的潜力有限,为了能进一步降噪,必须改变齿轮传动的结构形式。因此,行星减速器的使用被提出。笔者经过对行星减速器的分析,成功设计了大功率高速行星齿轮减速器,明显地降低了齿轮传动的噪声水平。本文概略地介绍了行星减速器提出的背景,行星齿轮传动的设计要点———均载结构的设计分析方法。通过该减速器的实际降噪效果,进一步说明设计方法的正确性和结构设计的可行性。