變速箱齒輪齒廓修形及其噪音振動特性研究.pdf

1、變速箱是車輛動力系統(tǒng)的重要組成部件之一。作為傳遞動力的中間環(huán)節(jié)，對車輛速度的調(diào)整、扭矩的調(diào)整起到關(guān)鍵性作用。其工作狀態(tài)的穩(wěn)定、高效、靜音顯得尤為重要。在日新月異的今天，人們對乘用車的要求越來越高，一個快捷、舒適、安靜的駕乘感受也備受關(guān)注。而齒輪作為變速箱的核心零件，它的運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性決定著變速箱的質(zhì)量和功能。本文從漸開線直齒輪齒廓修形入手，探討對齒輪齒廓如何進(jìn)行修形可以達(dá)到減振降噪的目的；利用時頻分析方法驗證修形后的齒輪在實際嚙合傳動過程

2、中嚙合噪音減小并通過頻譜圖分析在轉(zhuǎn)速升高后齒輪傳動機(jī)構(gòu)的聲音特征；最后將時間序列方法運用到齒輪的全壽命周期監(jiān)測中，以達(dá)到在齒輪運行過程中將潛在的故障隱患消滅于萌芽之中。
　　齒輪傳動嚙合過程中的噪音是由于振動引起的。建立齒輪與齒輪嚙合的系統(tǒng)振動模型，將振動因素考慮到漸開線齒輪齒廓曲線中，耦合建立出齒輪齒廓在齒頂部分和齒根部分的修形曲線。從而減小齒輪嚙入和嚙出沖擊，達(dá)到齒輪機(jī)構(gòu)運轉(zhuǎn)過程的減振降噪的功效。
　　闡述現(xiàn)代特征信號的

3、檢測、采集的設(shè)備和方法，并以修形前后的齒輪作為研究對象，分別采集兩種嚙合過程中產(chǎn)生的聲音信號。利用MATLAB軟件對聲音文件進(jìn)行處理，利用Butterworth數(shù)字濾波器對齒輪機(jī)構(gòu)中對齒輪嚙合、軸承運行和電機(jī)運行過程中出現(xiàn)的三種噪音進(jìn)行分離。分析齒輪齒廓修形前后齒輪嚙合噪音波形的差別，驗證齒輪齒廓修形的效果。然后分析軸承和電機(jī)的噪音波形并分析減小噪音的方法。利用傅里葉變換思想對聲音文件進(jìn)行快速傅里葉變換（FFT）將時域圖轉(zhuǎn)換為頻譜圖，分

4、析頻譜圖并討論齒輪在傳動過程中隨著轉(zhuǎn)速的提升整個機(jī)構(gòu)發(fā)出的噪音的頻率變化，并分析其中的原因。
　　介紹時間序列的分析思想，并引出非線性時間序列模型較常規(guī)的時間序列方法的優(yōu)越性和普適性。將時間序列方法應(yīng)用到齒輪傳動機(jī)構(gòu)的全壽命管理、監(jiān)測中。本文對輪傳動過程中微小位移這個振動量進(jìn)行時間序列模型的建立：分別對修形前后的兩對齒輪振動位移進(jìn)行建模。然后通過MATLAB繪制相應(yīng)的時域圖和時間序列模型預(yù)測曲線圖。驗證非線性時間序列在預(yù)測齒輪傳動