In den Bereichen moderner Schienenverkehr, Luftfahrt und High-End-mechanische Geräte erfordert die Getriebeübertragung nicht nur eine hohe Effizienz und Zuverlässigkeit, sondern auch eine hervorragende NVH-Leistung (Rauschen, Vibration, Härte). Das NVH -Niveau wirkt sich direkt auf die Benutzererfahrung und die Lebensdauer aus und wirkt sich tiefgreifend auf die Kosten für die Wartung von Geräten und das Markenbild aus. In diesem Artikel wird systematisch die Testmethoden, die Einflussfaktoren und Optimierungsstrategien für Gear NVH eingeführt.
1. Die Bedeutung von NVH in Getriebe
Während des Getriebes können winzige geometrische Fehler, Montageabweichungen oder Materialdefekte während des Mischens in Schwingungs- und Rauschquellen umgewandelt werden. Bei Schienenzuggetragen beeinflusst hohe Geräusche nicht nur den Passagierkomfort, sondern verschärfen auch Ermüdungsschäden an Komponenten wie Lagern und Zahnrädern, wodurch die Lebensdauer der gesamten Maschine verkürzt wird. Ohne das Material- und Übertragungsschema zu ändern, können wir durch wissenschaftliche NVH -Tests und -Optimierung die doppelten Vorteile von Rauschreduzierung und Verbesserung der Lebensdauer der Lebensdauer erzielen.
Die im Getriebe erzeugten Schwingung und das Geräusch werden durch die Reaktion des Gehäuses auf andere Teile des Fahrzeugs übertragen. Die Anregungsquelle ist hauptsächlich der Getriebefehler, und die Getriebewege umfassen Getriebewellenhäuser und Getriebeluft-Housing.
2. Hauptquellen für Getriebegeräusche
Zahnprofil- und Helixfehler: Unebenes Vernetzung, die durch diese Fehler verursacht werden, führt zu einer Vernetzung, was zu einer Zunahme der Rauschpeaks führt.
Übermäßige Rauheit der Getriebeoberfläche: Sie beeinflusst direkt den machenden Kontaktzustand und erzeugt hochfrequentes Rauschen.
Ansammlung von Exzentrizität und radialer Runout: Diese verursachen eine ungleiche Kraft auf die Meshing -Punkte, was zu periodischem Rauschen führt.
Resonanzfrequenz -Überlagerung: Wenn die Frequenz der Gear -Meshing nahe an der Resonanzfrequenz der Box, des Schiebens oder der externen Struktur liegt, wird das Rauschen erheblich verstärkt.
3. Methoden für Ausrüstungsgeräuschprüfungen
3.1 Akustische Messung
Verwenden Sie Freifeldmikrofone, um den Schalldruckpegel (DB) des Getriebes während des Betriebs zu messen.
Die Schallintensitätsanalyse kann die Hauptgeräuschquellen lokalisieren.
Die Tests sollten in einer anechoischen Kammer oder einer halbanechoischen Umgebung durchgeführt werden, um Störungen durch Umweltgeräusche zu vermeiden.
Beispielsweise werden bei der akustischen Prüfung von Straßenbahnen Mikrofonarrays verwendet, um Geräuschquellen in Komponenten wie Straßenbahnkörper, Drehgestruktur- und Rad-Set-Elementen zu erkennen. Akustische Regionen beinhalten das Getriebe, das Drehzahlabdeckung usw.
3.2 Vibrationsanalyse
Verwenden Sie triaxiale Beschleunigungsmesser, um Schwingungssignale in verschiedene Richtungen des Getriebes aufzuzeichnen.
Durch die FFT -Analyse (Fast Fourier -Transformation) konvertieren Sie Schwingungssignale in Spektrogramme, um das Vorhandensein abnormaler Frequenzkomponenten zu bestimmen.
Es kann mit der Auftragsanalyse kombiniert werden, um die Frequenz der Gear Machhing von Vibrationen anderer mechanischer Komponenten zu unterscheiden.
Das Frequenzspektrum kann die Amplitude zeigen, die unterschiedlichen Frequenzen wie 1x -Zahnrad, 1x, 1xGMF (Getriebefrequenz), 2xgmf, 3xgmf usw. entspricht
3.3 Testen von Oberflächenrauheit
Verwenden Sie Oberflächenrauheitsmessgeräte (wie Taylor Hobson Talysurf), um Parameter wie RA und RZ der Zahnoberfläche zu messen.
Übermäßige Oberflächenrauheit erhöht nicht nur die Reibung, sondern verstärkt auch das Mischen von Geräuschen.
Bei Hochgeschwindigkeitsrädern wird empfohlen, RA weniger als 0,4 μm zu reduzieren, um Hochfrequenz-Rauschkomponenten zu reduzieren.
4.. NVH -Optimierungsstrategien
4.1 Optimierung der Zahnoberfläche Modifikation
Tipp- und Wurzelreliefung: Linderung der Auswirkung, wenn sich die Zahnwurzel einmischt.
Krönung: Reduzieren Sie die Lastkonzentration entlang der Zahnrichtung. Durch die Optimierung der Modifikation kann die Vernetzungspflichtkraft effektiv reduziert werden, wodurch das Rauschen der Quelle unterdrückt werden kann.
Es gibt verschiedene Modifikationsmethoden, wie z. B. doppelt gekrönte helikale Zahnräder mit unterschiedlichen parabolischen Profilen (sekundäre, quartische und sextische Parabolas), Konturkrönungsgeräte mit Merkmalen wie Unterdruckreduzierung und Spitzenablagen usw. führen zu unterschiedlichen Kontaktwegen während des Meshings.
4.2 Verbesserung der Oberflächenrauheit
Verwenden Sie Präzisionsschleifen, Honen oder Polieren und Rolltechnologien, um die Oberflächenrauheit zu verringern.
Durch die Rollverstärkung kann nicht nur der RA -Wert reduziert werden, sondern auch die Qualität der gehärteten Schicht mit der Zahnoberfläche kann verbessert werden.
Das Honen ist ein effektiver Prozess. Die Achse des Honenwerkzeugs ist angemessen eingestellt, und das Honenwerkzeug (eine präzisionsbewegte interne Ausrüstung aus abrasiven Keramik wie Aluminiumoxid mit einem bestimmten Helixwinkel) verarbeitet das Werkstückausrüstung. Während des Betriebs ist die Verarbeitungsrichtung (Kontakt-) Richtung der Zahnradzahnoberfläche fast die gleiche wie die während des tatsächlichen Gear -Meshing.
4.3 Dynamisches Gleichgewicht und Präzision der Montage
Führen Sie dynamische Gleichgewichtstests an Zahnrädern und Schalten durch, um Vibrationsquellen zu reduzieren.
Kontrollieren Sie Radial Runout (FR) und Axial Runout (FA) während der Montage, um ungleiche Lasten zu vermeiden.
5. Standards und Testanforderungen
Internationale und Branchenstandards haben klare Anforderungen an die Leistung von Gear NVH:
ISO 1328: Gibt Grade und Fehlerbereiche für die Getriebegenauigkeit an.
ISO 8579: Beschäftigt sich mit der Messung des Geräuschmessens der Ausrüstung.
ISO 10816: Deckt Vibrationsüberwachungs- und Bewertungsstandards ab.
Durch die Integration von NVH -Tests in die Qualitätskontrolle des gesamten Produktionsprozesses kann die Ruhe und Stabilität des Übertragungssystems sichergestellt werden, bevor das Produkt die Fabrik verlässt.
Gear -NVH -Tests sind nicht nur ein Teil der Fabrikinspektion, sondern sollten auch den gesamten Prozess des Ausrüstungsdesigns, der Verarbeitung und der Montage durchlaufen. Durch systematische akustische Messung, Schwingungsanalyse und Oberflächenrauheitsmessung in Kombination mit Modifikationsoptimierung und Präzisionsverarbeitungstechnologie können die betriebliche Ruhe und Lebensdauer des Getriebes ohne Erhöhung der Kosten erheblich verbessert werden. Dies ist nicht nur eine Manifestation der Produktwettbewerbsfähigkeit der Produkte, sondern auch ein unvermeidlicher Trend bei der qualitativ hochwertigen Entwicklung der modernen Maschinenherstellung.
