6.2 雙環減速機結構噪聲及空氣噪聲振動實驗分析
6.2.1 振動測試實驗臺及實驗裝置
本文進行振動噪聲實驗使用的雙環減速器其結構如**章中圖2.1所示,該減速器轉動輸入方式采用中心輸入或兩端輸入均可,本實驗中采用中心輸入方式,輸入軸齒輪及與其嚙合的兩個齒輪齒數相同,所以輸入軸轉速與兩端偏心軸轉速相同,環板與輸出軸齒輪參數如表6.1:
表6.1內嚙合齒輪參數表
| 齒輪參數 | 輸出齒輪 | 環板 |
| 模數 | 2 | |
| 齒數 | 56 | 58 |
| 嚙合角 | 39.039° | |
| 變位系數 | 1.37 | 1.685 |
| 齒頂高系數 | 0.7 | |
偏心軸上二偏心的相位角為180°。
測試參照國家標準《驗收試驗中齒輪裝置機械振動的測定》(GB8543-1987)及《齒輪裝置噪聲聲功率級測定方法》(GB6404-1986)的規定進行。振動測試實驗臺如圖6.1所示,圖
6.2為測試實驗參控制系統和數據采集系統。
在測試產對所有的加速度傳感器,放大器及數據自動采集處理系統進行校準,對規定的所有測點進行打磨,平磨并做好標記,測試時在規定工況下依次將傳感器磁性底座放在各測點上。傳感器測得的振動信號(包括速度級和加速度級振動信號)經電荷放大器放大后進入16通道卡式采集儀進行采集記錄,用智能動態信號分析儀分析各測點的1/3倍頻程度級結構噪聲,再對所有的測點的結構噪聲值做對數平均,得到總的結構噪聲頻譜圖。空氣噪聲用聲級計測量減速裝置各個測點的A計權聲壓級和1/1倍頻程聲壓級。各測點距齒輪箱測量表面的距離為1米。測試前已用標準噪聲源HY203-93260對聲級計進行校準。測試系統框圖如圖6.3所示。測試設備如下:
(1)丹麥B&K4382加速度傳感器;
(2)丹麥B&K2635加速度傳感器;
(3)INV306D(F)東方科卡卡式采集儀;
(4)INV303智能信號采集處理分析儀(包括DASP大容量數據自動采集和信號處理系統);
(5)衡陽儀表廠JS-1精密聲級計;
(6)標準噪聲源HY203-93260。
6.22測試工況及測試結果
結構振動噪聲測試在齒輪箱安裝基腳布置6個測點,測點布置圖見圖3中1-6測點,在每一測點上按31.5Hz~5kHz1/3倍頻中心頻率測試加速度級頻譜(re:a0=10-6m/s)和1/3倍頻中心頻率測試速度級頻譜(re:a0=5*10-8m/s)。空氣噪聲測試聲壓級基準2*10-5Pa,用聲級計上的A計權聲壓級和1/1倍頻程聲壓級測量減速齒輪裝置各個測點。各測點距齒箱測量表面的距離為1米。測點位置見測點布置圖6.4中Ⅰ-Ⅳ測點。
減速裝置測試工況為:輸入轉矩為20N·m,輸入轉速分別為600r/min、800r/min、1000r/min、1200r/min對6個測點進行測試,將測試結果進行頻域自譜分析,四種工況下各測點幅值譜*大值及頻率列表如下:
表6.2幅值譜*大值及頻率列表
| 工況 | 600r/min | 800r/min | 1000r/min | 1200r/min | ||||
| 測 點 | 頻率 (Hz) | 幅值 (cm/s) | 頻率 (Hz) | 幅值 (cm/s) | 頻率 (Hz) | 幅值 (cm/s) | 頻率 (Hz) | 幅值 (cm/s) |
| 1 | 585.94 | 0.094 | 781.25 | 0.218 | 976.56 | 0.208 | 1118.61 | 0.208 |
| 2 | 2858.66 | 0.104 | 781.25 | 0.134 | 2911.93 | 0.131 | 2361.51 | 0.101 |
| 3 | 870.03 | 0.121 | 781.25 | 0.208 | 958.81 | 0.176 | 1988.64 | 0.121 |
| 4 | 887.78 | 0.119 | 763.49 | 0.353 | 1970.88 | 0.208 | 1154.12 | 0.311 |
| 5 | 2876.42 | 0.077 | 781.25 | 0.162 | 958.81 | 0.281 | 1154.12 | 0.155 |
| 6 | 585.94 | 0.075 | 781.25 | 0.136 | 2911.93 | 0.149 | 1154.12 | 0.158 |
從表6.1齒輪參數及表6.2數據可以看出,各種工況下幅值譜*大值的頻率成份齒輪嚙合頻率或嚙合頻率的倍數,出現了齒輪所在軸轉頻及其倍頻為調制頻率的嚙合頻率調制現象。圖6.5為1200rpm工況下1、2測點幅值譜圖。