6.2 雙環(huán)減速機結(jié)構(gòu)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(huán)減速器其結(jié)構(gòu)如**章中圖2.1所示,該減速器轉(zhuǎn)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(shù)相同,所以輸入軸轉(zhuǎn)速與兩端偏心軸轉(zhuǎn)速相同,環(huán)板與輸出軸齒輪參數(shù)如表6.1:
表6.1內(nèi)嚙合齒輪參數(shù)表
齒輪參數(shù)
輸出齒輪
環(huán)板
模數(shù)
2
齒數(shù)
56
58
嚙合角
39.039°
變位系數(shù)
1.37
1.685
齒頂高系數(shù)
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(guī)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(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
在測試產(chǎn)對所有的加速度傳感器,放大器及數(shù)據(jù)自動采集處理系統(tǒng)進行校準,對規(guī)定的所有測點進行打磨,平磨并做好標記,測試時在規(guī)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(jīng)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(tài)信號分析儀分析各測點的1/3倍頻程度級結(jié)構(gòu)噪聲,再對所有的測點的結(jié)構(gòu)噪聲值做對數(shù)平均,得到總的結(jié)構(gòu)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(quán)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(tǒng)框圖如圖6.3所示。測試設(shè)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(shù)據(jù)自動采集和信號處理系統(tǒng));
(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(jié)果
結(jié)構(gòu)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(quán)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(zhuǎn)矩為20N·m,輸入轉(zhuǎn)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(jié)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)
1
585.94
0.094
781.25
0.218
976.56
0.208
1118.61
2858.66
0.104
0.134
2911.93
0.131
2361.51
0.101
3
870.03
0.121
958.81
0.176
1988.64
4
887.78
0.119
763.49
0.353
1970.88
1154.12
0.311
5
2876.42
0.077
0.162
0.281
0.155
6
0.075
0.136
0.149
0.158
從表6.1齒輪參數(shù)及表6.2數(shù)據(jù)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(shù),出現(xiàn)了齒輪所在軸轉(zhuǎn)頻及其倍頻為調(diào)制頻率的嚙合頻率調(diào)制現(xiàn)象。圖6.5為1200rpm工況下1、2測點幅值譜圖。