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Doctoral Thesis in Machine Design，TRITA-MMK 2008:19 传动故障及轴承预加载对变速箱噪音的影响 Department of Machine Design，Royal institute of Technology SE-100 44 Stockholm, Sweden ? Mats ?kerblom 2008 摘要：这5个文件都是处理齿轮箱噪音和振动，第1个文件回顾了以往文献关于齿轮箱的噪音和振动的研究。第2个文件描述了一个专为测试齿轮噪音而设计建造的测试台。用有限元分析，预测试验台的动态特性。第3个文件实验研究齿轮精加工方法和变速箱齿轮的偏差影响的理论预测噪声，对被测试设备制造使用三种不同的整理方法。传输错误被认为是一个重要的激励机制，齿轮噪音，测量以及预测。该试验台是用于测量变速箱噪音及不同的振动对测试装置的影响。测得的噪音和振动水平进行比较，预测和实测的传输误差。实验结果大多可以解释和预测传输测量误差项。但是，它似乎并不能够确定一个单一的参数，如测得的峰 - 峰值传输错误。测量结果还显示，拆卸和使用相同的变速箱齿轮副重组可以改变测得噪声和振动.这个发现表明，除了其他因素影响齿轮噪音。第四，调查轴承影响或变速箱噪音和振动预紧力。振动测量均在140牛米和400nm的扭矩水平，用0.15毫米和0毫米轴承间隙，并用0.15 mm轴承预紧力。结果表明，轴承间隙和预紧力影响变速箱的振动。预装轴承，振动增加超过2000转和低于2000转的速度下，相比与轴端间隙轴承。有限元模拟表现出同样的倾向作为测量值。第五本文介绍如何通过优化变速箱噪声为减少传输错误。关于齿轮偏差和不同扭矩的鲁棒性考虑，以便找到一个几何齿轮给予由于制造公差偏差范围内以适当的扭矩，低噪音。静态和动态的传输错误，噪声，振动测量和该齿轮之间的动态传输错误，房屋振动和噪声的相关性研究扫描了速度从500到2500在恒转矩转速。没有相关关系的动态传递误差和噪声。静态加载的传输错误似乎与齿轮副的能力，激发动力系统中的齿轮箱振动相关。 关键词：齿轮，变速箱，噪声，振动，传输错误，轴承预加载。 1 引言 1.1背景 噪音越来越被认为是环境问题。这种观念体现在社会的许多领域中，包括工作环境要求降低噪音水平。在这种噪声环境下不仅会导致员工听力损伤，而且难以集中注意力，生产力也会下降，造成生产事故的风险会增加，生产质量也变得越来越糟糕。一个产品的质量可以被定义为满足客户的需求。这些需求往往随时间而改变，而在市场上最强的竞争对手将设置行业标准。噪音问题也涉及到工程机械的轮式装载机。变速箱有时是噪音的主要来源，如果齿轮噪音并不是最重要的噪音来源，它的纯高频音很容易区别于其他噪声源，噪音导致了一个较差的环境氛围。为了避免噪音，齿轮噪声必须控制在15分贝以下。 表1.1.1法律要求的施工机械噪 表1.1.2客户和市场要求的施工机械噪音 1.2齿轮噪音 变速箱噪声可能是由于负载过大。这种噪音齿轮通常被称为“齿轮哀鸣”，并包括在高频率所对应的齿轮啮合频率和倍数，这是已知的纯色调为主的谐波。一个与齿轮啮合频率相同的频率音调被指定为谐波齿轮啮合，一个频率音调的两倍齿轮啮合频率被指定为二次谐波，依此类推。术语“谐波齿轮啮合”指的是齿轮啮合频率。变速箱错误（TE）被认为是重要的激励机制对于齿轮哀鸣。Welbourn定义变速箱错误“输出齿轮的实际位置和齿轮传动能完美结合的位置之间的差异。”传输错误可能表现为角位移或点线位移。传输错误是由变形，几何误差和几何变动引起的。对于齿轮哀鸣，其他可能产生噪声的原因，包括在无负载的情况下轮齿之间的碰撞，自动变速箱轴承产生的噪音，噪音也可以由内部生成的油泵和离合器产生。在此项工作中这些问题没有得到处理，现在“齿??轮噪音”或“齿轮箱噪音”都指“齿轮哀鸣”。奥尔登 描述了三部分组成的变速箱噪音的产生过程：激发，传播和辐射。噪声的来源是齿轮啮合，其中振动产生（激励），主要是由于传输错误。传输通过齿轮，轴和轴承。该震动，使周围的空气都作为噪声（辐射）感知压力的变化。齿轮噪音可以通过改变任何这三种机制之一。本论文主要涉及激励，但传输故障也是在文献中关于动态模型统计调查组讨论在文件B中.轴承预紧力影响的差异像轴承刚度和阻尼的动态特性，这些属性也影响了变速箱外壳的振动。[1-2] 1.3目标 本论文的目的是帮助了解有关变速箱噪声的知识。以下具体领域将是本研究的重点： 1.齿轮的加工方法和齿轮噪音的降低，变速箱振动的误差影响。 2.齿轮之间的偏差相关性，预测传输错误，传输测量误差和变速箱噪音。3. 轴承预加载对变速箱噪声的影响。4.齿轮传输错误的几何优化，同时考虑到齿轮扭矩和制造公差。 2 工业应用 - 传输降噪 2.1简介 本节