HW15710齿轮箱振动噪声测试分析报告
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大齿HW15710/19710(铸铁壳体)变速器振动与噪声测试及信号分析报告
一、测试记录
1.1 概述
中北大学机械工程与自动化学院测控技术研究室,根据与中汽集团大齿公司的技术合作要求,于2009年10月20日在大齿生产车间,对HW18710型变速箱进行了振动与噪声测试。测试记录如表1所示。
1.2 测点的选取
测点的选取如下图1.2.1所示。测点(一)图表示第一组测试点布置;测点(二)表示第二组测试点布置图。每组包括4路加速度信号、一路声压信号以及一路输入轴转速信号。
图1.2.1测点布置简图
图1.2.2至图1.2.5显示的是测点布置及测试现场的照片。
图1.2.2 No1Set测点布置照片
图1.2.3 No1Set加速度传感器布置简图
图1.2.4 No2Set测点布置照片
其中,1号加速度计为参考测试点,两组相同,为固定的测试点。
1.3 测试系统
测试系统框图如图2所示。每组采集6路信号,包括4路振动加速度信号、一路声压信号和一路输入轴转速信号。
图1.3.1 测试系统框图
1.4 数据采集通道分配
数据采集系统通道分配情况如下表所示。
表1.4.2 数据采集通道分配
1.5 测试数据记录及保存
数据采样率:10000Hz;记录长度:2秒;输入轴转速1200rpm。
1.5.1 测点布置(一)数据记录
测点布置(一)MA TLAB数据记录保存于No1Set.m,原始数据记录如下表所示.
表1.5.1 测点(一)数据采集记录
1.5.2 测点布置(二)的数据记录
测点布置(二)的MATLAB数据记录保存于No2Set.m,原始数据记录如下表所示.
表1.5.2 测点(一)数据采集记录
升速过程MATLAB数据记录保存于shengsu.m,原始数据记录如下表所示
表1.5.3 升速过程数据采集记录
1.6 测试传感器的灵敏度
测试系统使用的传感器的灵敏度如下。
1. AW A5633型声级计,AW A14421型预极化测试电容传声器,标称灵敏度:40mV/Pa;频率范围:20Hz-8kHz;
2. 3YD34型加速度,计灵敏度0.01V/ms-2;量程:500 ms-2+10%;频率范围:0.5Hz-9kHz;
3. 转速信号1200rpm/V
1.7 测试信号的数据分析
数据分析采用MATLAB软件平台。测试信号的主要数据分析内容如下。
1、稳定过程PSD分析;使用程序名:dachi10dangPSD.m,
2、升速过程PSD分析;使用程序名:DachiM.m。
3、齿轮箱结构传递函数TFE分析,使用程序名:dachiTFE.m
4、齿轮啮合频率对应的信号功率谱密度PSD分析,dachiMpsdNHPL.m, dachiSpsdNHPL.m。
5、齿轮箱有限元模态分析。
二、稳定过程振动与噪声信号的PSD 分析
2.1 概述
使用程序名:Dachi10dangPSD.m 。10档升速过程原始信号记录名称为No2Set.mat 。数据采样频率为10kHz ,信号记录长度为2秒。
2.2 第10档稳定过程的原始信号
稳定过程原始信号记录名称为No2Set.mat ,其中第10档波形如图2.2.1和图2.2.2所示。
20003000400050006000700080009000100001100012000
加速度 m /s 2
20003000400050006000700080009000100001100012000
加速度 m /s 2
20003000400050006000700080009000100001100012000
加速度 m /s 2
20003000400050006000700080009000100001100012000
加速度 m /s 2
2000
3000
4000
5000
6000700080009000100001100012000
声压 p
样本序列 n
2000
3000
4000
5000
6000700080009000100001100012000
扭振 r p m
样本序列 n
图2.2.1 第10档稳定过程之信号波形
图2.2.1中,前4个信号分别为4个加速度信号,第5个为声压信号。图2.2.2为第10档稳定过程6个原始信号,在一个图中重叠显示,幅值单位为电压伏V 。
0.2
0.4
0.6
0.81 1.2 1.4
1.6
1.8
2
x 10
4
-2.5
-2-1.5-1-0.500.511.52
2.56个原始信号
信号幅值电压 伏V
样本序列 n
图2.2.2 6个原始信号
2.3 第10档6个信号的功率谱图
No1Set 第10档6个信号功率谱图均值如图2.3.1所示;第10档6个信号的功率谱如图2.3.2所示。
500100015002000
250030003500400045005000
-20-10
10
20
30
40
P S D (d B )
频率 f / Hz
(a) 重叠显示