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GearboxNoise——CorrelationwithTransmissionErrorandInfluenceofBearingPreload

变速箱噪声——相关的传输错误和轴承预压的影响

摘要

ABSTRACT

Thefiveappendedpapersalldealwithgearboxnoiseandvibration.Thefirstpaperpresentsareviewofpreviouslypublishedliteratureongearboxnoiseandvibration.

Thesecondpaperdescribesatestrigthatwasspeciallydesignedandbuiltfornoisetestingofgears.Finiteelementanalysiswasusedtopredictthedynamicpropertiesofthetestrig,andexperimentalmodalanalysisofthegearboxhousingwasusedtoverifythetheoreticalpredictionsofnaturalfrequencies.Inthethirdpaper,theinfluenceofgearfinishingmethodandgeardeviationsongearboxnoiseisinvestigatedinwhatisprimarilyanexperimentalstudy.Eleventestgearpairsweremanufacturedusingthreedifferentfinishingmethods.Transmissionerror,whichisconsideredtobeanimportantexcitationmechanismforgearnoise,wasmeasuredaswellaspredicted.Thetestrigwasusedtomeasuregearboxnoiseandvibrationforthedifferenttestgearpairs.Themeasurednoiseandvibrationlevelswerecomparedwiththepredictedandmeasuredtransmissionerror.Mostoftheexperimentalresultscanbeinterpretedintermsofmeasuredandpredictedtransmissionerror.However,itdoesnotseempossibletoidentifyonesingleparameter,suchasmeasuredpeak-to-peaktransmissionerror,thatcanbedirectlyrelatedtomeasurednoiseandvibration.Themeasurementsalsoshowthatdisassemblyandreassemblyofthegearboxwiththesamegearpaircanchangethelevelsofmeasurednoiseandvibrationconsiderably.Thisfindingindicatesthatotherfactorsbesidesthegearsaffectgearnoise.Inthefourthpaper,theinfluenceofbearingendplayorpreloadongearboxnoiseandvibrationisinvestigated.Vibrationmeasurementswerecarriedoutattorquelevelsof140Nmand400Nm,with0.15mmand0mmbearingendplay,andwith0.15mmbearingpreload.Theresultsshowthatthebearingendplayandpreloadinfluencethegearboxvibrations.Withpreloadedbearings,thevibrationsincreaseatspeedsover2000rpmanddecreaseatspeedsbelow2000rpm,comparedwithbearingswithendplay.Finiteelementsimulationsshowthesametendenciesasthemeasurements.Thefifthpaperdescribeshowgearboxnoiseisreducedbyoptimizingthegeargeometryfordecreasedtransmissionerror.Robustnesswithrespecttogeardeviationsandvaryingtorqueisconsideredinordertofindageargeometrygivinglownoiseinanappropriatetorquerangedespitedeviationsfromthenominalgeometryduetomanufacturingtolerances.Staticanddynamictransmissionerror,noise,andhousingvibrationsweremeasured.Thecorrelationbetweendynamictransmissionerror,housingvibrationsandnoisewasinvestigatedinspeedsweepsfrom500to2500rpmatconstanttorque.Nocorrelationwasfoundbetweendynamictransmissionerrorandnoise.Staticloadedtransmissionerrorseemstobecorrelatedwiththeabilityofthegearpairtoexcitevibrationinthegearboxdynamicsystem.

论文描述了该试验台是专门设计和建造噪音齿轮测试。

有限元分析，用于预测试验台的动态特性和实验的变速箱壳体模态分析用于验证自然试验台。

这第三个文件，齿轮精加工方法和变速箱齿轮的偏差影响的理论预测噪声主要是研究在什么的实验研究。

十对被测试设备制造使用三种不同的整理方法。

传输错误，这被认为是一个重要的激励机制齿轮噪音，测量以及预测。

该试验台是用于测量变速箱噪音及不同的测试装置对振动。

测得的噪音和振动水平进行比较，预测和实测的传输错误。

实验结果大多可以解释和预测传输测量误差项。

但是，它似乎并不能够确定一个单一的参数，如测得的峰-峰值传输错误，可直接与测得的噪声和振动。

测量结果还显示，拆卸和使用相同的变速箱齿轮副重组可以改变测得噪声和振动.这个水平发现表明，除了其他因素的影响齿轮齿轮噪音。

第四，轴承影响或变速箱噪音和振动预紧力进行了调查。

振动测量均在140牛米和400nm的扭矩水平，用0.15毫米和0毫米轴承间隙，并用0.15mm轴承预紧力。

结果表明，轴承间隙和预紧力影响变速箱的振动。

预装轴承，振动增加超过2000转和2000转的速度低于下降速度，相比与轴端间隙轴承。

有限元模拟表现出同样的倾向作为测量值。

第五本文介绍如何通过优化变速箱噪声为减少传输错误齿轮几何减少。

关于齿轮偏差和不同扭矩的鲁棒性考虑，以便找到一个齿轮几何给予尽管从名义几何由于制造公差偏差范围内以适当的扭矩，噪音低。

静态和动态的传输错误，噪声，振动测量和该。

之间的动态传输错误，房屋振动和噪声的相关性研究了扫描速度从500到2500在恒转矩转速。

没有相关关系的动态传递误差和噪声。

静态加载的传输错误似乎与齿轮副的能力，激发动力系统中的齿轮箱振动相关。

Keywords:

gear,gearbox,noise,vibration,transmissionerror,bearingpreload.

关键词：

齿轮，变速箱，噪声，振动，传输错误，轴承预紧力。

1INTRODUCTION

1引言

1.1Background

Noiseisincreasinglyconsideredanenvironmentalissue.Thisbeliefisreflectedindemandsforlowernoiselevelsinmanyareasofsociety,includingtheworkingenvironment.Employeesspendalotoftimeinthisenvironmentandnoisecanleadnotonlytohearingimpairmentbutalsotodecreasedabilitytoconcentrate,resultingindecreasedproductivityandanincreasedriskofaccidents.Quality,too,hasbecomeincreasinglyimportant.Thequalityofaproductcanbedefinedasitsabilitytofulfillcustomers’demands.Thesedemandsoftenchangeovertime,andthebestcompetitorsinthemarketwillsetthestandard.Noiseconcernsarealsoexpressedinrelationtoconstructionmachinerysuchaswheelloadersandarticulatedhaulers.Thegearboxissometimesthedominantsourceofnoiseinthesemachines.Evenifthegearnoiseisnottheloudestsource,itspurehighfrequencytoneiseasilydistinguishedfromothernoisesourcesandisoftenperceivedasunpleasant.Thenoisecreatesanimpressionof