Прислушайтесь к звукам передач и узнайте тайны передачи энергии!

В этой статье в основном рассматривается сложность шума передач и основные принципы проектирования для уменьшения шума передач.

Сложность шума приборов

Сложность шума передач обычно может быть обобщена в четырех ключевых аспектах.

До сих пор отсутствует надежная корреляция между объективными значениями измерения шума и субъективной оценкой.В настоящее время, объективные методы оценки качества звука недостаточны, и субъективное испытание транспортных средств на дороге в основном используется для окончательной проверки производительности NVH электрических систем привода.

Люди имеют относительно большие ошибки в распознавании шума.что означает, что тестер вряд ли может различать звуки с 41:1 изменение уровня звукового давления. вероятность ошибки в разграничении громкости может быть уменьшена при оценке группой испытаний с участием нескольких человек.ошибки по-прежнему существуют из-за эффекта маскировки окружающего шумаДля более точной оценки шума обычно используются акустические приборы в анехозной камере для получения надежных данных испытаний.

Многочисленные параметры конструкции влияют на шум передач, и эти параметры взаимодействуют друг с другом.Собственная сложность профилей зубов передач означает, что изменение одного параметра может легко изменить другие геометрические особенности пары передач.

Производственные допущения оказывают влияние на оценку оптимизированного дизайна.оценка изменений конструкции оборудования должна основываться на статистических результатах от большой партии оборудования в пределах допустимого диапазона допустимых допустимых отклоненийЭто приводит к определенному риску ошибочного оценки NVH на стадии прототипа, а производительность NVH может даже ухудшиться на начальной стадии серийного производства.

В целом, большинство практических решений по борьбе с шумом передач скорее основаны на опыте проектов производителей, чем на строгом теоретическом выводе.

Два типа механизмов создания шума

1. Шум ускорения

Когда шестерени скрепляются, удар генерирует значительное ускорение на компоненты шестерени и нарушает окружающую среду.который сначала распространяется через воздух и смазочное масло внутри редуктора, и наконец излучается наружу через корпус коробки передач.

2Самовозбуждающийся шум

При динамической силовой сетке на каждом компоненте передачи происходит вибрация, которая передается через валы передач и возбуждает вибрацию корпуса.затем излучает шум через вибрацию поверхностей стен коробкиСамовозбуждающийся шум служит основным источником шума передач.

Внешним проявлением силы динамического возбуждения при зубной резьбе является ошибка передачи пары передач.

Принципы проектирования для уменьшения шума передач

Ключевые чувствительные параметры конструкции, связанные с шумом передач, включают модуль, угол давления, угол спирали, коэффициент добавления, структуру вала и опоры, толерантность профиля зуба и модификацию передач.

Модуль

Для электрических транспортных средств используется более маленький модуль, который обеспечивает меньший шум передач.модуль может быть таким же низким, как приблизительно 1.3Соотношение между модулем и шумом передач в основном происходит от его влияния на соотношение контакта.Меньший модуль увеличивает количество зубов, задействованных одновременно, и уменьшает нагрузку на каждый зубПри одном и том же соотношении соприкосновения редукторы с меньшими модулями скрепляются ближе к кругу наклона, что снижает соотношение скольжения и чувствительность к отклонению инволта, что позволяет более плавно работать редукторами.

Угол давления

Выбор меньшего угла давления помогает уменьшить шум передач.Уменьшенный угол давления снижает скорость сечения и уменьшает мгновенную динамическую нагрузку в начале и конце сеченияУгол давления меньше уменьшает жесткость зубов и колебания нагрузки, вызванные ошибками измерений, чтобы снизить уровень шума.

Тем не менее, излишне маленький угол давления делает начальную точку сетки слишком близкой к базовому кругу, что приводит к высокому соотношению скольжения и увеличению нагрузки на изгиб и контактное напряжение.Принимая во внимание цепочку полной терпимости, радиальное расстояние между самой низкой точкой соприкосновения и базовым кругом обычно контролируется в пределах 0,125 мм до 0,25 мм.

Угол спирали

Больший угол спирали полезен для снижения шума. Однако чрезмерный угол спирали создаст большую осевую нагрузку, которая может превышать осевую грузоподъемность подшипников.Если шаровые подшипники не могут соответствовать требованиям по нагрузке, и необходимо использовать цилиндрические роликовые подшипники, эффективность передачи снизится.

Коэффициент дополнения

Принцип выбора коэффициента добавления заключается в получении небольшого угла подхода и большого угла откоса.Сдвиг происходит одновременно с обеих сторон диаметра пича одного одного зубаЕсли поверхность передач имеет низкую шероховатость и хорошую смазку, сила трения не будет чрезмерной, а ее влияние на шум незначительно.сетка во время фазы перерыва работает более тихоВ фазе приближения нормальная нагрузка увеличивается вместе с силой трения, что приводит к более высокому шуму сетки.

Структура вала и опоры

Конструкционные параметры, включая жесткость валов и опор, концентричность и радиальный отток, оказывают очевидное влияние на шум передач.в сочетании с чрезмерным отклонением концентричности и радиальным оттоком, разрушит правильное состояние сетки и вызовет шум.

При расположении валов и опор следует свести к минимуму расстояние между опорами, чтобы ограничить деформацию вала под нагрузкой.предотвращение ненормального шума, возникающего в результате износа спина.

Особняк коробки передач должен быть спроектирован с достаточной жесткостью.

Толерантность зубов и модификация редуктора

Модификация передач широко используется для оптимизации производительности шума. Модификация классифицируется в три категории: модификация профиля (по направлению высоты зуба),модификация свинца (вдоль направления ширины зуба)Эти технологии наиболее часто используются в новых энергетических редукторах для оптимизации NVH, снижения погрешности передачи и улучшения распределения нагрузки.

1. Помощь с чаевыми

• Удаление микроматериала короткого сегмента инволюта на кончике зуба; доступные кривые включают прямую линию, круговую дугу и параболу.
• Функции: противодействовать эластичной деформации загруженных зубов редуктора, уменьшать воздействие сечения и сечения, соответствующее углу подхода, сокращать вибрацию и шум, и избегать помех краев кончиков.Это обязательная модификация для электроприводов легковых автомобилей..
• Три основных фактора: начальная точка рельефа, максимальная величина изменения и кривая рельефа.

2. Успокоение корней

• Использовать с осторожностью, поскольку это ослабляет силу изгиба корня зуба.
• Сценарий применения: шлифовальный процесс. Рельеф корней на колесе может заменить рельеф кончиков на колесном механизме для оптимизации поведения сетки.

3. Профильная коронация

• Толще в середине высоты зуба, с уменьшением материала как на кончике зуба, так и на корне зуба.Он компенсирует отклонение угла давления и подавляет колебания ошибок передачи в условиях полного работы, широко применяется для высокоскоростных редукторов.

4. Изменение угла давления

• Интегральное смещение кривой инволюта, эквивалентно регулированию угла давления практически, чтобы изменить положение контакта сетки.

5. Свинцовая коронация

• Немного более толстый зуб в середине ширины зуба, с гладким сокращением материала на обоих концах (круговая дуга или парабола).
• Функции: избегайте контактов краев на концах зубов при изгибе вала и неправильном выравнивании сборки, концентрируйте контактный рисунок в середине ширины зуба.Свинцовое увенчание практически обязательно для зубцов в электрических редукторах привода.

6. Изменение угла спирали

• Линейное смещение следа зуба вдоль ширины зуба, эквивалентно незначительному регулированию угла спирали, компенсирующее наклон вала под нагрузкой и устранение односторонней неравномерной нагрузки.

7. Конечная помощь

• Удаление материала только в двух концевых сегментах ширины зуба (5-10% от общей ширины зуба), при этом средняя поверхность зуба остается неизменной.
• Отличие от коронации: коронация представляет собой плавную вариацию по всей ширине зуба; рельеф конца обрабатывает только оба конца.предотвращение концентрации напряжения на острых уголках зубов.

8. Модификация свинцового витка

• Количество модификации свинца одновременно варьируется с высотой зуба, компенсируя сложную деформацию (сгибание вала плюс термическая деформация).

Важные примечания:

1. Больше модификации не означает лучшей производительности. Чрезмерная модификация уменьшает эффективную ширину резьбы зуба, что приводит к увеличению напряжения и сокращению срока службы.Количество модификации должно быть определено путем моделирования деформации под нагрузкой с помощью программного обеспечения, такого как MASTA, вместо того, чтобы полагаться только на опыт.
2. Обычно изменяется только зубчатое колесо; соответствующая колесная передача принимает небольшие или никакие изменения.
3. Модификация профиля контролирует воздействие сечения / сечения и ошибку передачи; модификация свинца регулирует распределение нагрузки вдоль ширины зуба и избегает частичной нагрузки.