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机械振动中丰收180-3变速箱齿轮副振动试验数据处

试验数据处理分析

  在该对齿轮咄合副的轴承座处由加速度传感器测得的振动信号经频谱分析,峰值频率均出现在齿轮Ⅱ挡齿轮副转速n=640 (z=27为主动齿轮齿数)及其倍频处,证明了齿轮

系统振动的主要激励源是轮齿的啮合力。各级精度在频域内加速度值试验测试数据处理,如图5-7所示。

  ① 振动与转速的关系:由图5-7(a)、(c)可以看出,当输出转矩保持一定,随着输入轴转速(Ⅱ挡齿轮副转速)的升高,频谱图上的峰值频率增高;同时,振动加速度量值也增大。说明当转矩不变,随着转速升高,齿轮的激励力增大。


  ② 振动与负载的关系:由图5-7(b)、(d)可以看出,当输入轴转速保持不变,随着输出负载的增大,峰値频率保持不变,但各峰值的加速度最值有所增加,且近似线性变化。以上频谱数据分析表明,齿轮运转过程中,受到轮齿的啮合冲击,转速增加则齿面动载荷增大,有时不仅在基频处,且在其髙次谐频处也显现较大峰值。随着负载的增大,振动加速度量值也逐渐上升,但其增长斜率比较平缓。

 

变速箱副振动测试数据处理结果.jpg

 

  ③ 振动与齿轮精度的关系:由图5-7(e)、(f)可以看出,当转速小于300r/min时3种精度下加速度值的差异及变化较小且基本不受速度变化的影响,受载荷变化的影响也很小;当转速在300〜500r/min时,对加速度的影响随转速增加明显增加,随载荷增加也有增加。

图5-7中可以看出9级与8级精度n挡齿轮副加速度值较为接近,且随转速及扭矩的变化趋势相同,表明两种精度下齿轮副啮合激励力基本较为稳定;10级精度时随转速的增加,加速度值有明显的增大,试验现场也表明,变速箱噪声加大。


  ④ 振动的频谱图分析:振动噪声的能量主要集中于齿轮的啮合频率及其倍频处,因此轮齿的啮合冲击是主要的振动、噪声源,提高齿轮的精度,对降低齿轮的振动和噪声有良好的作用。


小结:

  ①Ⅱ挡齿轮副振动信号的频域分析证明了齿轮系统振动的主要激励源是轮齿的啮合力,随转速的提高,齿轮啮合激励力增大,此轮齿的啮合冲击是主要的振动、噪声源。其符合理论分析振动噪声的能量主要集中于齿轮的啮合频率及其倍频处。转速对齿轮振动的影响很大,载荷变化不是振动的主要原因。

  ②Ⅱ挡齿轮副振动信号的频域分析同时说明提高齿轮精度,对降低齿轮的振动和噪声有良好的作用,可以改善拖拉机变速箱的振动特性。