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NVH 소스 및 고속 변속기 위한 체계적인 완화 전략

고속 변속기, 직선속속이 25m/s 이상 또는 회전속이 수천 rpm 이상인 변속기,에너지와 같은 고속 산업 분야에서 핵심 전력 전송 구성 요소로 사용됩니다., 항공 및 고속 기관차의 소음, 진동 및 거칠성 (NVH) 성능은 전체 장비의 신뢰성, 서비스 수명 및 전반적인 성능을 직접 결정합니다.고속 변속기의 NVH 문제는 복잡한 동적 행동과 다중 물리적 필드 결합 효과로 인해 두드러집니다.이러한 과제를 해결하기 위해서는 흥분의 근원을 철저히 이해하고 체계적인 피 및 최적화 전략을 구현하는 것이 중요합니다.

1 고속 변속기 내 소음 및 진동의 주요 근원

고속 변속기에서 소음과 진동으로 이어지는 흥분 원천은 크게 두 가지로 분류 할 수 있습니다.내부 흥분그리고외부 자극과 시스템 반응, 내부 자극이 진동과 소음의 주요 원인입니다.

1.1 내부 흥분: 진동과 소음의 주요 원천

내부 흥분은 매시링 중에 기어 짝에 의해 생성되는 역학적 힘을 가리키며, 이는 고속 기어박스에서 NVH 문제의 근본적인 원동력입니다.

경직성 흥분 (물망 효과)

그것은시간적으로 변하는 매시 경직성잇기 짝의 잇기 짝. 잇기 잇기 수의 주기적인 변화 (일발치와 쌍발치 잇기 사이를 번갈아) 는 전체 잇기 잇기 튼튼성의 주기적인 변동으로 이어집니다.완벽히 제조 된 기어조차도이 현상으로 인해 진동을 생성합니다., 그리고 주기적인 변화는 높은 속도로 급격히 증폭됩니다.

특징: 진동과 소음을 발생기어망 주파수 (GMF = 치아 수 × 회전 속도)더 높은 하모닉 (2×GMF, 3×GMF 등), 이는 고속 기어의 전형적인 "소리"의 주요 원천입니다.
오류 흥분 (제조 및 설치 오류)

완벽한 제조 및 기어 설치는 사실상 불가능합니다. 주요 오류는 피치 오차, 치아 프로필 / 리드 오류 및 치아 표면 거칠성입니다.피치 오차는 매스 스위치 동안 작은 가속 충격; 치아 프로필 / 납 오류는 이상적 인 무동 매스링을 방해하여 매스링 및 매스링 출력 충격과 불균형 인 부하 분포로 이어집니다. 치아 표면 거칠성은 오일 필름을 손상시킵니다.고주파 마찰 소음으로 인해.

특징: 경직성 자극을 조절하고 생성사이드밴드GMF와 그 하모닉 (주파수: GMF ± n × 샤프 회전 속도) 주위에서. 이것은 주파수 스펙트럼에서 "가슴과 같은"구조를 나타내고 불안정하고 "기동"소음을 유발합니다.
열 탄력 변형 흥분

고속에서는 상당한 마찰 열과 매시력 손실이 온도 상승과 열 변형으로 이어집니다.거대한 원심력으로 인해 기어 기하학의 탄력 변형이 발생합니다.이 변형은 가어의 이론적 매시 위치를 변경하고 추가 동적 흥분을 도입합니다.

1.2 외부 자극과 시스템 반응

외부 자극은 기어박스 시스템과 연결된 구성 요소에서 파생되며 구조적 공명성은 다양한 흥분의 증폭자로 작용하여 NVH 문제를 더욱 악화시킵니다.

불균형 과 비정형

고속 회전 샤프와 기어에서 질량 불균형은 주기적인 원심력 발생; 모터와 기어박스, 그리고 기어박스와 부하 사이의 잘못된 정렬,추가 구부러짐 모멘트와 절단 힘을 생성.

특징: 셰프트 회전 속도와 그 배수에서 진동을 일으킨다. 이는 저주파 "거렁거렁" 소음과 진동의 주요 원천이다.작은 불균형이라도 큰 속도로 엄청난 원심력을 생성할 수 있습니다.
흥분 을 견딜 것

구부러진 경로에서 베어링 요소의 주기적인 롤링, 제조 오류 (예를 들어, 파동성, 거칠성) 및 베어링의 경직성 비선형성,특유의 주파수를 생성합니다 (e예를 들어, 케이지 주파수, 롤링 요소 통과 주파수).

특징: 복잡한 주파수 구성 요소를 가진 고주파 진동 원천으로 사용됩니다. 가어 매싱 주파수와 결합하여 거칠고 뚫는 소음을 유발할 수 있습니다.
윤활소 흥분

가이어 치아에 의해 매시지구로 윤활유가 운반되고, 오일의 압축성이오일 망치 효과또한 기름과 고속 회전 기어 표면 사이의 마찰은 수압 소음을 발생시킵니다.

특징: 광대역 "시시" 또는 "소음" 소음을 생성합니다.
구조적 공명

그것은 독립적인 흥분 원천이 아니라 증폭기입니다. 레조네이션은 어떤 흥분의 주파수가 기어, 샤프트 또는 기어박스 하우스의 자연 주파수와 일치 할 때 발생합니다.진동과 소음 진폭을 수십, 심지어 수백 배까지 극적으로 증폭시키는.

특징: 특정 회전 속도에서 진동과 소음 수준이 갑자기 급격히 증가합니다.

2 체계적인 완화 및 최적화 전략

고속 변속기의 NVH 문제를 해결하려면전체 체인 체계적인 통제설계, 제조, 조립, 운영 및 유지보수 단계 전반에 걸쳐모든 단계에 걸쳐 조치를 통합하는 것만이 다양한 자극의 부작용을 근본적으로 줄일 수 있습니다..

2.1 설계 단계: 근본 원인을 피하는 것

설계 단계는 NVH 자극을 최소화하는 열쇠입니다. 핵심 조치에는 매크로 매개 변수 최적화, 정밀 기어 수정,역동적인 시스템 설계 및 주택 및 지원의 구조적 최적화.

매크로 파라미터 최적화
1. 접촉 비율: 가로 및 축적 접촉 비율을 극대화하십시오. 더 높은 접촉 비율은 더 많은 이빨이 동시에 매싱에 참여하고 더 안정적인 매싱을 의미합니다.강도 흥분의 변동 진폭을 효과적으로 감소 (목적: 접촉 비율 > 2).
2. 압력 각과 모듈: 더 작은 모듈과 더 큰 압력 각을 채택 (강도 한계 내에서) 치아 두께를 증가시키고 매시 경직성을 향상시키고 변형을 줄이십시오.
3. 프로파일 이동 계수: 슬라이딩 비율을 최적화하고, 단축을 피하고, 매시 성능을 향상시키기 위해 합리적인 프로필 이동 계수를 선택하십시오.
기어 수정 가장 중요한 기술

그것은 오류와 변형을 보완하고 부드러운 매싱을 달성하는 핵심 방법이며 두 가지 주요 유형입니다.
1. 치아 프로파일 변경: 가벼운 얇은 치아 끝과 뿌리를 부담과 설치 오류로 인한 구부러진 변형을 보완하기 위해, 단일 치아에서 이중 치아 매시로 원활한 전환을 실현그리고 매시인 및 매시 아웃의 영향을 크게 줄이십시오..
2. 치아 납 변형 (신장): 톱니 굽기, 회전 변형 및 설치 오차를 보완하기 위해 치아 너비 중심을 약간 구부리십시오.치아 너비 중간에 균일한 부하 분포를 보장하고 스트레스 농도로 인해 가장자리 접촉을 피합니다..
  
  수정량과 곡선의 정확한 계산은 고급 기어 설계 소프트웨어와 실제 작업 상태 부하의 정확한 예측에 의존합니다.