기어 소리를 듣고 전력 전송의 비밀을 탐구하세요!

이 기사 는 주로 변속기 소음 의 복잡성 과 변속기 소음 을 줄이기 위한 기본 설계 원칙 을 다루고 있다.

기어 소음 의 복잡성

역소음의 복잡성은 일반적으로 네 가지 주요 측면으로 요약 될 수 있습니다.

객관적 소음 측정 값과 주관적 평가 사이의 신뢰할 수있는 상관 관계가 여전히 부족합니다. 실제로 소음의 음질은 인간의 주관적 인식에 큰 영향을 미칩니다.현재, 소음 품질에 대한 객관적 평가 방법은 충분하지 않으며 전기 구동 시스템의 NVH 성능의 최종 검증을 위해 차량의 도로 주관 테스트가 대부분 채택됩니다.

인간 은 소음 에 대해 비교적 큰 분별 오류 를 가지고 있다. 예를 들어 소음 을 들 수 있다. 단 하나의 테스트 는 ±6 fon (1000 Hz 에서 ±6 dB 에 해당 하는) 의 확률 오류 를 가지고 있다.즉, 테스트는 거의 4의 소음을 구별 할 수 있습니다.1:1 음압 차원의 변동. 소음차별의 확률 오류는 여러 사람 테스트 그룹에 의해 평가되면 감소 할 수 있습니다.환경 소음의 가면을 막는 효과로 인해 오류가 여전히 존재합니다.보다 정확한 소음 평가를 위해, 신뢰성 있는 테스트 데이터를 얻기 위해 소음 방의 음향 장치는 일반적으로 사용됩니다.

많은 설계 매개 변수들이 변속기 소음에 영향을 미치며, 이 매개 변수들은 서로 상호작용한다.기어 치아 프로파일 고유의 복잡성은 하나의 매개 변수를 수정하면 쉽게 기어 쌍의 다른 기하학적 특징을 바꿀 수 있음을 의미합니다..

제조 허용량은 최적화된 설계의 평가에 영향을 미칩니다. 대량 생산에서 두 개의 동일한 기어를 제조하는 것은 불가능합니다. 따라서,장비 설계의 변경 사항의 평가는 허용된 제조 허용 범위에 해당하는 큰 팩의 장비의 통계적 결과에 근거해야 합니다.이것은 프로토타입 단계에서 NVH 평가에서 잘못된 판단의 위험이 있으며, 초기 대량 생산 단계에서 NVH 성능이 악화 될 수 있습니다.

전반적으로, 대부분의 실용적인 변속기 소음 조절 솔루션은 엄격한 이론적 파생보다는 제조업체의 프로젝트 경험에서 축적됩니다.

소음 발생 메커니즘 두 종류

1가속 소음

기어 매시 때, 충격은 기어 부품에 상당한 가속을 발생시키고 주변 환경을 방해합니다. 이 장애는 음향 방사선을 생성합니다.먼저 환기 내부의 공기와 윤활유를 통해 퍼져 나갑니다., 그리고 마지막으로 변속기 상자 하우징을 통해 바깥쪽으로 방사됩니다.

2자발적으로 흥분되는 소음

동적 매시 힘 아래, 진동은 각 기어 구성 요소에 발생합니다. 이러한 진동은 기어 샤프트를 통해 전송 및 하우스 진동을 흥분,그 다음 상자 벽 표면의 진동을 통해 소음을 방출자발적으로 흥분되는 소음은 기어 소리의 주요 원천입니다.

치아 매시링 중에 동적 흥분 힘의 외부 표현은 변속기 쌍의 전송 오류입니다.

기어 소음을 줄이는 설계 원칙

변속기 소음과 관련된 주요 민감한 설계 매개 변수는 모듈, 압력 각도, 나선 각도, 추가 계수, 샤프트 및 지원 구조, 치아 프로필 허용량 및 변속기 변경입니다.

모듈

더 작은 모듈은 더 낮은 변속기 소음을 제공합니다. 구부러지기 강도 요구 사항을 만족시키는 전제에서 더 작은 모듈이 선호됩니다. 전기 차량의 변속기모듈은 약 1만큼 낮을 수 있습니다..3모듈과 기어 잡음 사이의 상관관계는 주로 접촉 비율에 미치는 영향으로 발생합니다. 가로 접촉 비율과 축적 접촉 비율 모두 모듈의 선형 함수입니다.더 작은 모듈은 동시에 사용 되는 치아의 수를 증가시키고 각 치아에 의해 운반되는 부하를 감소시킵니다.같은 접촉 비율 하에서, 작은 모듈을 가진 기어 매쉬는 피치 원에 더 가깝습니다. 이것은 슬라이딩 비율과 부위 오차에 대한 민감성을 줄여 더 부드러운 기어 작동을 가능하게합니다.

압력 각

더 작은 압력 각을 선택하면 기어 노이즈를 줄이는 데 도움이 됩니다. 압력 각이 감소함에 따라 가로 접촉 비율은 빠르게 증가합니다.압력 각을 감소 매시율을 낮추고 매시 시작과 끝에서 즉각적인 동적 부하를 감소더 작은 압력 각도 치아 경직성 및 차원 오류로 인한 부하 변동을 줄여 소음 수준을 줄입니다.

그러나 너무 작은 압력 각도 때문에 초기 매시 포인트는 기본 원에 너무 가깝고, 결과적으로 높은 미끄러짐 비율과 굽기 스트레스와 접촉 스트레스가 증가합니다.전체 허용 체인을 고려하면, 가장 낮은 접촉점과 기본 원 사이의 방사선 거리는 일반적으로 0.125mm에서 0.25mm 내에서 제어됩니다.

헬릭스 각

더 큰 나선 각은 소음을 줄이는 데 유리하다. 그러나 과도한 나선 각은 베어링의 axial 로드 용량을 초과 할 수있는 무거운 축적 부하를 생성 할 수 있습니다.구슬 굴레가 부하 요건을 충족시킬 수 없다면 고 cilindric 롤러 굴레를 채택해야합니다., 전송 효율이 떨어질 것입니다.

추가 계수

추가 계수의 선택 원칙은 작은 접근 각과 큰 틈의 각을 얻는 것입니다. 나선 기어에서, 치아 너비에 따라 접촉 선은 기울입니다.슬라이딩은 하나의 치아의 피치 지름의 양쪽에 동시에 발생합니다가이드 표면이 경직성이 낮고 윤활성이 좋다면 마찰력이 과도하지 않으며 소음에 미치는 영향은 중요하지 않습니다.휴식 단계에서 매시링은 더 조용하게 작동접근 단계에서, 정상적인 부하는 마찰 힘과 함께 증가하여 더 높은 매시 잡음을 가져옵니다.

셰프트 및 지원 구조

셰프와 지원의 경직성, 동심성 및 방사성 유출 등 설계 매개 변수는 변속기 소음에 명백한 영향을 미칩니다.과도한 동심률 오차와 방사성 유출과 함께, 적절한 매시 상태 파괴 및 소음을 유도합니다.

바퀴와 받침대를 배치할 때, 부하하에서 바퀴의 변형을 제한하기 위해 받침대 사이의 팽창을 최소화한다. 바퀴에 있는 스플린은 토크 방향에 의한 마모 효과를 고려해야 한다.스플라인 마모로 인한 비정상적인 소음을 방지하는 것.

기어박스 가옥은 충분한 경직성을 가지고 설계되어야 합니다. 가옥의 경직성이 충분하지 않으면 소음 성능이 악화됩니다.

치아 용도 및 기어 변경

변속기 변경은 노이즈 성능을 최적화하기 위해 널리 채택됩니다. 변경은 세 가지 범주로 분류됩니다. 프로필 변경 (빨 높이 방향으로),리드 변경 (빨의 너비 방향으로)이 기술은 NVH 최적화, 전송 오류 감소 및 부하 분포 개선을 위해 새로운 에너지 환량 장치에서 가장 일반적으로 사용됩니다.

1. 팁 구제

• 치아 끝에서 짧은 부위 인볼루트의 미소 물질 제거; 가능한 곡선에는 직선, 원형 아크 및 패러볼라가 포함됩니다.
• 기능: 부하된 기어 치아의 탄력 변형을 방지하고 접근 각도에 따른 매시 인 및 매시 아웃 충격을 줄이고 진동과 소음을 줄이고 끝 가장자리의 간섭을 피합니다.승용차의 전기 구동 기어에 대한 의무적인 수정입니다..
• 세 가지 핵심 요인: 경복의 시작점, 최대 수정량 및 경복 곡선

2. 뿌리 해소

• 치아 뿌리 부위의 부적절 물질 제거. 치아 뿌리의 굽기 힘을 약화시키기 때문에 조심스럽게 사용하십시오.
• 응용 시나리오: 깎는 과정. 피니온에 있는 뿌리 리리프는 휠 기어에 있는 톱 리리프를 대체하여 매칭 동작을 최적화할 수 있다.

3. 프로필 크로닝

• 치아 높이의 중간에서 두꺼워지고, 치아 끝과 치아 뿌리 모두에 물질 감소가 있습니다.그것은 압력 각 편차를 보상하고 완전한 작업 조건에서 전송 오류 변동을 억제, 고속 변속기에 널리 적용됩니다.

4. 압력 각 변경

• 인보루트 곡선의 통합 오프셋, 가상의 압력 각을 조정하는 것과 동등한 매시 접촉 위치를 변경합니다.

5. 납 왕관

• 치아 너비 중간에 약간 두꺼운 치아, 양쪽 끝에서 부드러운 물질 감소 (순환 활 또는 패러볼라).
• 기능: 셰프 구부러짐 및 조립 장치의 오차로 치아 끝에서 가장자리 접촉을 피하고, 치아 너비 중간에 접촉 패턴을 집중하십시오.납 왕관 전자 구동 줄기 기기의 기동에 거의 의무적입니다.

6. 헬릭스 각 변경

• 치아 너비에 따라 치아 흔적의 선형 이동, 작은 나선 각 조정과 동등, 부하 하에서 샤프트 기울기를 보상하고 일방적인 불균형 부하를 해결합니다.

7. 종말 의 구제

• 물질 제거는 치아 너비의 두 끝 부분 (5-10%의 전체 치아 너비) 에서만 이루어지며, 중간 치아 표면은 변하지 않습니다.
• 크로닝과의 차이: 크로닝은 전체 치아 너비에 걸쳐 부드러운 변형을 나타냅니다. 끝 리리프는 양쪽 끝에서만 처리됩니다. 작은 치아 너비와 비용 제한 프로젝트의 기어에 적합합니다.날카로운 치아 모서리에 스트레스가 집중되는 것을 방지합니다..

8. 납 트위스트 수정

• 납 변형 양은 치아 높이에 따라 동시에 변하여 복잡한 결합 변형 (축 구부러기 더 열 변형) 을 보상합니다. 주로 무거운 용량 기어박스에서 사용됩니다.

중요한 참고:

1. 더 많은 변형은 더 나은 성능을 의미하지 않습니다. 과도한 변형은 효과적인 매시 치아 너비를 줄여 스트레스가 증가하고 서비스 수명이 짧아집니다.변경 금액은 MASTA와 같은 소프트웨어를 통해 부하 변형 시뮬레이션을 통해 결정해야합니다., 단순히 경험에 의존하는 대신.
2. 보통은 기니온만 수정되며, 일치하는 바퀴 기어는 거의 수정되지 않거나 전혀 수정되지 않습니다.
3. 프로파일 변경은 매시 인 / 매시 아웃 충격 및 전송 오류를 제어합니다. 납 수정은 치아 너비에 따라 부하 분포를 제어하고 부분 부하를 피합니다.