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对三环减速机噪音的研究

三环减速机是一种双曲柄输入式渐开线少齿差行星齿轮减速机,当它传递运动和动力时,各种振动激励源激起箱体振动而辐射出机械噪声,这种机械噪声为固体传达室播噪声,具有关研究资料表明,固体传播噪声的输出能量是噪声发出能量的95%以上,因此,我们在对三环减速机进行噪声分析研究时,把工作重点放在箱体受激励振动而辐射出的固体传播噪声上。
三环减速机受激而使箱体产生振动,进而辐射出噪声,这里受激励作用是箱体产生振动的原因所在,而振动又是箱体辐射出噪声的原因之所在,换句话说,三环减速机振动系统由于受到激励作用后,而产生的效果有两种表现形式,一是振动,二是噪声,二是是相互紧密相连的,它们之间必然存在着一种确定的定量关系,一般而言,振动大,噪声也大,但其噪声的量值,却不仅与振动量大小有关,而且与各频率下的辐射效率等许多因素有关。对于某一确定的齿轮箱体及某一单频率噪声,箱壁辐射声能的大小与箱壁表面振动速成度及表面积大小正比,且可认为体现该比例的辐射系数在整个噪声频域内,是一个仅与噪声频率、箱体材料特性、几何形状有关的确定函数。这样,我们就能通过测试箱壁振动来求出齿轮箱的辐射噪声。
对三环减速机的噪声问题进行较完整系统地研究,就必须从理及实验两个角度来进行。
三环减速机噪声问题理论研究
所谓的三环减速机噪声问题的理论研究就是噪声予估问题的研究,对箱体而言,若能在它尚处于设计蓝图阶段时,即能根据其结构参数、精度等级、预定工况等条件,预估其将来的噪声水平,并进一步以此为根据,找出齿轮箱各组成零部件的最佳结构、精品,加速设计制造进程,并能提供主动的振动与噪声的控制手段。
在本研究中,我们首先SUN工作站上对三环减速机箱体进行建模动态分析计算,然后从实际工况中识别出激励载荷,然后加到模型上进行计算,算出其发射噪声的预估值,为三环减速机的设计,制造、生产提供理论依据。对三环减速机进行噪声及振动试验,通过试验可以测出箱体表面的振动状态及其噪声发射值——声强的值及规律,对预估值进行验证其正确性,为噪声控制提供必要的依据。
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