齒輪箱結構振動與噪音的問題預測（cè）

齒輪箱（xiāng）作為機械傳動零部件憑借其傳動效率高，結構緊湊，傳（chuán）動比穩（wěn）定和壽命長等優（yōu）點得（dé）到了廣泛（fàn）的應用。隨著現代工業的不斷發展，齒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（yán）峻的齒輪箱振動與（yǔ）噪音問題。由於齒輪箱在各種機械傳動中日益重要（yào）的作用，而能有效的對齒輪箱的噪（zào）音與振（zhèn）動的控製就（jiù）顯得非常重要。

從齒輪箱振動與輻射（shè）的特性出發來設計生（shēng）產齒輪箱或是對（duì）現有的（de）齒輪箱進行有（yǒu）效的（de）改造，必將大大改善當前齒輪箱振動噪音（yīn）過大的掌控。而隨著計算機技術的發展，各（gè）種仿真軟件的出現與不（bú）斷的發展完善為解決振動噪音的預測提供了可靠（kào）的工具。其中有限元邊界元方法是應用的最（zuì）多也最為成熟的噪音預測方（fāng）法。

齒輪箱的振動主要是（shì）由（yóu）齒輪的振動（dòng）經過（guò）軸係傳到齒輪箱，激勵齒（chǐ）輪箱箱（xiāng）體的（de）振動，從而輻射噪音。而齒輪箱中（zhōng）的（de）齒輪振動產生的激勵是（shì）十分（fèn）複（fù）雜的（de），包括輪齒（chǐ）齧合過程中碰撞產生的齧合衝擊激勵，不（bú）斷（duàn）變化的綜合剛度激勵以及齒輪生產與安裝誤差導致的誤（wù）差激勵等（děng）。

齒輪箱的有限元建模過程中對模型進行了適當的（de）簡化，忽略了齒輪箱箱體和齒（chǐ）輪上的（de）分倒角。計算齒輪箱表麵節點的（de）振動響（xiǎng）應，並以此作為齒輪箱（xiāng）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法，結構（gòu）表麵輻射（shè）噪音是由於結構振動產生的，因（yīn）此可把齒輪箱和周圍的空氣（qì）看作是一個聲（shēng）學係統。邊界（jiè）元分析首先需要（yào）建立邊（biān）界元模型，邊（biān）界元模（mó）型實際上就是通過對齒輪箱外表麵進行提取並劃分網絡來實現的。利用直接邊界（jiè）元法對齒輪箱（xiāng）外部聲場進行求解，同時在齒輪箱外側建立立方體場點（diǎn），以獲得（dé）各側麵聲強雲圖（tú），便於與聲（shēng）強測試結果進（jìn）行比（bǐ）較。

通過以上的實驗可以知道，齒（chǐ）輪齧合頻率為影響齒輪箱噪音的主要（yào）頻率，該頻率下結構噪音較大的主要（yào）原因是齒輪箱非支撐側麵（miàn）的剛度不（bú）夠，可以采用在該側麵添加筋板來改善其剛度，已達到降低齒輪箱結構噪音的目的。邊界元方法從齒輪箱的動態特性和聲學特性角（jiǎo）度來分析齒輪箱的真的與輻射噪音的特性，由聲強測試結構可知，預測結果基本準（zhǔn）確（què）的（de）反映了齒輪箱輻射噪音（yīn）的特性（xìng），表明了該方法應用於齒輪箱噪音預測的（de）有（yǒu）效性，為齒輪（lún）箱的振動與噪音控製及優化設計（jì）提供了依據。