齒輪箱結（jié）構振動與噪音的問題（tí）預測

齒（chǐ）輪箱（xiāng）作為機械傳動零部件憑（píng）借其傳動效（xiào）率高，結（jié）構緊湊，傳動比（bǐ）穩（wěn）定和壽命長等優（yōu）點得到了廣泛的應用。隨著現代工（gōng）業的（de）不斷發展，齒（chǐ）輪傳動不斷朝著高速、重載、大功率的方向發展，這必然帶來了更為嚴峻（jun4）的齒（chǐ）輪箱（xiāng）振動（dòng）與噪音問題。由於齒輪箱在各種機械傳動中日益重要的作用，而能有效的對齒輪箱的噪音與振動（dòng）的控製就顯得非常（cháng）重要（yào）。

從齒輪箱振動與輻射的特性出發來設計（jì）生產齒輪箱或是（shì）對現有的齒輪箱進行有效的改造，必將（jiāng）大大改善當前齒輪箱振動（dòng）噪音過（guò）大（dà）的掌控。而隨著計算機技（jì）術的發展，各種仿（fǎng）真軟件的出現與（yǔ）不斷的發展完善為解決振動噪音的預測提供了可靠的工具。其中有限元邊界元方法是應用的最多也最為成熟的噪音預測（cè）方法。

齒輪箱的振動主要是由齒輪的振動經過軸係傳到齒輪箱，激勵齒輪箱（xiāng）箱體的振動，從而輻射噪（zào）音。而齒輪箱中的齒輪振動產生的激勵是十分複雜的，包（bāo）括輪齒齧合過程中（zhōng）碰撞（zhuàng）產生的齧合衝擊激勵，不（bú）斷變化的綜合剛（gāng）度激（jī）勵以及（jí）齒輪生產與安裝（zhuāng）誤差導致的誤差（chà）激勵等。

齒輪箱（xiāng）的有限元建模過程中對模型進行了適當的簡化，忽略了齒輪箱箱體和齒輪上（shàng）的分倒角。計算齒輪箱表麵節點的振動響應，並以此作為齒（chǐ）輪箱噪音預（yù）測的邊界條件。

齒輪箱結構噪音預測可采用邊界元方（fāng）法，結構（gòu）表麵（miàn）輻射噪音是由於結構振動產生（shēng）的，因此可把齒輪箱和周圍的空氣看作是一個聲學係統。邊界元分析（xī）首先需（xū）要建立邊界元模型，邊界元模（mó）型實際上就（jiù）是通過對齒輪箱外（wài）表麵進行提取並劃分網絡來實（shí）現的。利用直接邊界元法（fǎ）對齒輪箱外部聲場進行（háng）求解，同時在齒輪箱外側建立立方體場點，以獲得（dé）各側麵聲強雲（yún）圖（tú），便於與聲強測試結果進行比較。

通過以上的實驗可以知道，齒輪齧合頻率為影響齒（chǐ）輪箱噪音（yīn）的主要頻率，該頻率下（xià）結構噪音較大的主要原因是齒輪（lún）箱非支撐（chēng）側麵的剛度不（bú）夠，可以采（cǎi）用在該側麵添加筋板來改善（shàn）其剛度，已達到降低齒輪箱結構噪音的目的。邊界元方法從齒（chǐ）輪箱的動態特（tè）性和聲學特性角度來分析齒輪箱的（de）真的與輻射噪音的特性，由聲（shēng）強測試結（jié）構（gòu）可知，預測結果（guǒ）基本準確的反映了齒輪箱輻射噪音的特性，表明了該方法（fǎ）應用於（yú）齒輪箱噪音預測的（de）有效性，為齒輪（lún）箱的振動與噪音控製及優化設計提（tí）供了依據。