磨头齿轮系统振动及噪音的数值分析

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HW15710齿轮箱振动噪声测试分析报告

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/V1.7 测试信号的数据分析数据分析采用MATLAB软件平台。

齿轮系统的噪声与振动控制

齿轮系统的噪声与振动控制齿轮系统作为一种常见的机械传动装置，在工业生产中得到了广泛应用。

然而，齿轮系统的运转往往伴随着噪声和振动问题，给工作环境带来一定的不适和安全隐患。

因此，对齿轮系统的噪声和振动进行控制，是一项重要的工程任务。

首先，我们来了解一下齿轮系统噪声和振动的产生原因。

齿轮系统的运转产生的主要噪声来自于以下几个方面：齿轮啮合时产生的冲击声，齿轮齿面的摩擦声以及齿轮系统内部部件的共振声。

其中，冲击声是最主要的噪声源，它由于齿轮齿面的不完全啮合而产生，会造成较大的噪声和振动。

齿轮系统的振动主要来自于齿轮自身的不平衡、摆动和振荡，以及齿轮系统内部结构的松动和失稳。

为了控制齿轮系统的噪声和振动，我们可以从以下几个方面入手。

首先，改善齿轮齿面的啮合状况。

齿轮齿面的不完全啮合是导致冲击声的主要原因，因此减小齿轮齿面的啮合间隙是一个有效的控制手段。

可以采用精密加工工艺，提高齿轮齿面的加工精度，从而减小啮合间隙，降低冲击声的产生。

此外，还可以采用齿轮模型优化设计的方法，在减小齿轮齿面啮合间隙的同时，保持足够的传动效率和承载能力。

其次，优化齿轮系统的结构和布局。

齿轮系统的结构和布局对噪声和振动的控制有着重要的影响。

合理设计齿轮系统的布局，减小相邻齿轮的传动误差和相位差，可以有效降低齿轮系统的振动。

此外，还可以采用隔振和降噪材料对齿轮箱进行包裹，从而吸收和隔离噪声和振动的传播。

再次，加强齿轮系统的润滑和降噪措施。

良好的润滑能够减小齿轮齿面的摩擦和磨损，降低噪声的产生。

可以采用高性能的润滑油，选择适当的润滑方式，如油浸润滑、喷射润滑和油雾润滑等，提高齿轮系统的润滑效果。

另外，通过加装降噪设备，如降噪罩、降噪挂钩等，可以有效降低齿轮系统的噪声和振动。

最后，进行齿轮系统的动态监测和故障诊断。

齿轮系统的噪声和振动问题常常与部件的损坏和故障相关。

通过采集齿轮系统的振动信号和声音信号，结合合适的信号处理和诊断算法，可以实现对齿轮系统的动态监测和故障诊断。

机械传动系统的噪声与振动分析

机械传动系统的噪声与振动分析一、引言机械传动系统是现代机械工程中不可或缺的重要组成部分，它们广泛应用于各种行业和领域。

然而，随着传动系统的运作，噪声和振动问题也日益凸显。

噪声和振动不仅会影响机械装置的正常工作，还会对操作人员的健康造成危害。

因此，对机械传动系统的噪声与振动进行分析和控制，具有重要的意义。

二、噪声分析1. 噪声来源机械传动系统的噪声主要来自以下几个方面：（1）齿轮传动噪声：齿轮的啮合过程中，因齿形误差、润滑不良等问题，会产生较大的噪声；（2）轴承噪声：轴承的使用寿命、润滑状况等都会影响机械传动系统的噪声产生；（3）齿面摩擦噪声：由于齿轮传动中齿面的摩擦和啮合，会产生一定的噪声；（4）电机噪声：机械传动系统通常与电机相连，电机本身的运行也会产生噪声。

2. 噪声控制方法为了降低机械传动系统的噪声水平，可以采取以下几种控制方法：（1）选用合适的齿轮：精密制造和合理设计的齿轮可以减少噪声的产生；（2）提高润滑效果：正确选择润滑油脂、定期更换等都能改善齿轮传动的工作状态；（3）消除齿面摩擦：通过表面处理和润滑措施，减少齿面间的摩擦，进而减少噪声产生；（4）减少电机噪声：选用低噪声电机、加装隔音材料等可以有效控制电机本身的噪声。

三、振动分析1. 振动的影响机械传动系统的振动会对系统的运行产生不利影响，如：（1）降低机械传动系统的工作效率；（2）导致机械装置的磨损加剧；（3）增加机械设备的维护成本；（4）影响操作人员的舒适感。

2. 振动控制方法要减少机械传动系统的振动，可以采取以下方法：（1）平衡校正：对转动部件进行静、动平衡操作，减少振动源；（2）减振措施：通过加装减振器、阻尼材料等方式，减少振动的传播；（3）结构优化：对传动系统的结构进行优化设计，提高系统的刚度和稳定性。

四、案例分析以某工业机械设备的传动系统为例，分析其噪声和振动问题。

通过对齿轮、轴承和电机的检查和测量，发现齿轮的齿形误差较大，轴承磨损严重，电机本身噪声较高。

齿轮振动噪声分析及控制

参考文献ｌ刘雄伟等．数控加工理论与编程技术北京：机械工业出版
杜
２ｚ呱ｐｅ％ｅｔｃ．，ＮｃｎｉｌｌｉｒＩｇ０ｆ嘶洲。ｐｉ把ｈａｔｌｄｄｉ唧ｅｔｅｒｈｅ重记ｍ
ｄｏｔ．ｆｍ２００ｌ
３林双．利用ｕＧ开发变距分件螺杆的通用设计程序．ｕｃ用户通讯．１９９８。２
收稿日期：２㈣０７诈者通讯地址：重庄工学院（４０００５０）
Ｉ．按噪声频率特性划分齿轮噪声中包含有与齿轮本体固有频率和啮合频率（往往伴有上、下边频）有关的两种成分。这两种成分中包含有高次谐波，通常到蔓次谐波。前者是由齿轮啮合冲击激发的齿轮本身的固有振动噪声，这种噪声在无负载时尤为明显。后者产生的噪声也即为齿轮的加速度噪声。它是由于轮齿在齿轮啮合点产生很大的加速度，从而辐射出噪声。即由于齿面间存在摩擦力，相对滑动速度住节点突然换向，导致齿面｜口｜的相对摩擦力的方向突然改变，这样就产生ｒ脉冲力。节点处的脉冲力叉称为“节线冲力”，其大小及持续时间与齿轮间的传递力、齿面间的摩擦系数以及相对滑动速度的大小有关；再加ｒ轮卤的弹性变形，制造和安装误差等因素存在，有町能形成“顶刃啮合”，即当被动轮囟距或基节大于公称值时．将在被动
飘飘豳隰‰
ｌ晰轮的精度２组装精度３前面粗糙度４齿轮箱形状５断轮搁滑６轴承７¨质８由轮的设计９原曲机与
负载的变化ｌｏ运行条件１１．轴、轴系１２曲轮形状１３齿轮磨损１４碰伤和毛刺１５Ｈ它图ｌ齿轮噪声产生的原因
若模数不变而改变齿数，则齿轮直径将改变。而噪声的大小又不一定取决于振｛１６｛的能最，而是较多取决于噪声的辐射面积。从这个角度讲，加大齿轮直释对降低噪声小利。但另一方面，在满足轮齿弯曲强度的前提下，从降低齿轮加工成本和增加重合系数的角度讲，齿轮齿数以多齿数为好。

齿轮振动故障症状特征分析与解决处理方法(图文并茂详解)

齿轮振动故障症状特征分析与解决处理方法
（图文并茂详解）
一、正常状态频谱：
1、正常状态频谱显示1X和2X转速频率和齿轮啮合频率GMF。

2、齿轮啮合频率GMF通常伴有旋转转速频率边带。

3、所有的振动尖峰的幅值都较低，没有自振频率。

二、齿载荷的影响症状特征：
1、齿轮啮合频率往往对载荷很敏感。

2、高幅值的齿轮啮合频率GMF未必说明齿轮有故障。

3、每次分析都应该在最大载荷下进行。

三、齿磨损症状特征：
1、激起自振频率同时伴有磨损齿轮的1X转速频率的边带说明齿磨损。

2、边带是比齿轮啮合频率GMF更好的磨损指示。

3、当齿轮的齿磨损时齿轮啮合频率的幅值可能不变。

四、齿轮偏心和侧隙游移症状特征：
1、齿轮啮合频率GMF两侧较高幅值的边带说明，齿轮偏心侧隙游移和齿轮轴不平行。

2、有故障的齿轮将调制边带。

3、不正常的侧隙游移通常将激起齿轮自振频率振动。

五、齿轮不对中症状特征：
1、齿轮不对中总是激起二阶或更高阶的齿轮啮合频率的谐波频率，并伴有旋转转速频率边带。

2、齿轮啮合频率基频(1XGMF)的幅值较小，而2X和3X齿轮啮合频率的幅值较高。

3、为了捕捉至少2XGMF频率，设置足够高的最高分析频率很重要。

六、断齿或裂齿症状特征：
1、断齿或裂齿将产生该齿轮的1X转速频率的高幅值的振动。

2、它将激起自振频率振动，并且在其两侧伴有旋转转速基频边带。

3、利用时域波形最佳指示断齿或裂齿故障。

4、两个脉冲之间的时间间隔就是1X转速的倒数。

七、齿磨损症状特征：摆动的齿轮的振动是低频振动，经常忽略它。

齿轮传动噪音及故障分析诊断

齿轮传动噪音及故障分析【摘要】为适应节能高效的需要，传动系零部件在朝小型化发展，汽车变速箱采用斜齿轮传动方式，不仅结构紧凑、传动平稳，还有传动力大等特点。

斜齿轮传动存在轴向力和径向力，噪音的产生就包含了很多种原因。

本文介绍了汽车变速箱在设计、零件制造、总成装配三个方面中产生噪音的原因和解决措施。

关键词传动斜齿轮噪音设计制造装配目前，客车变速箱普遍采用三轴式传动，下面介绍下我公司生产的6T-160客车变速箱，结构如图一所示：图一公司为确保产品质量，对噪音做了详细规定：在台位主轴2600转/分以上转速各档进行跑合试验，要求纯试验时间不得少于5分钟，在跑合试验时检查产品噪声。

空档和前进档（超速档除处）≤85dB；超速档和倒档≤87dB本文以6T-160客车变速箱为例，从齿轮传动的特性出发，分析了设计、加工、装配各环节中与噪声产生密切相关的各种主要因素，并对其加以总结归纳，从而得出一系列经验性的方法和思路。

齿轮传动系统的噪声分析一般来说，齿轮系统噪声发生的原因主要有以下几个方面：(1)齿轮设计方面参数选择不当，重合度过小，齿廓修形不当或没有修形，齿轮箱结构不合理等。

(2)齿轮加工方面基节误差和齿形误差过大，齿侧间隙过大，表面粗糙度过大等。

(3)轮系及齿轮箱方面装配偏心，接触精度低，轴的平行度差，轴，轴承、支承的刚度不足，轴承的回转精度不高及间隙不当等。

齿轮传动的减噪声设计（1）、6T-160客车变速箱全部采用斜齿轮，齿轮的类型从传动平稳、噪声低的角度出发，斜齿圆柱齿轮同时接触的齿对多．啮合综合刚度的变化比较平稳。

振动噪声可能比同样的直齿圆柱齿轮低，有时可低到大约12dB。

（2）、增加斜齿轮传动重合度。

轮齿在传递载荷时有不同程度数变动，这样在进入和脱离啮合的瞬间就会产生沿啮合线方向的啮合冲力，因而造成扭转振动和噪音。

如果增加瞬间的平均齿数，即增大重合度，则可将载荷分配在较多的齿上，使齿面单位压力减小，从而减小轮齿的变形，改善进入啮合和脱离啮合时的冲击情况，因此也降低了齿轮传动的扭转振动和噪音。

齿轮噪音分析

在现代齿轮加工中，齿轮噪声控制已成为一个重要的质量控制环节，齿轮噪声控制水平不仅代表一个齿轮制造厂的质量水平，而且直接受到有关环保法规的制约。

剃齿是一种广泛采用的齿轮精加工方法，特别在轿车齿轮加工中，90%以上的齿轮精加工均采用剃齿。

这不仅因为剃齿具有较高的加工效率和较低的加工成本，可大幅度提高齿轮精度和表面粗糙度，而且剃齿能实现齿形修形及采取热处理变形补偿措施，从而降低齿轮传动噪声，提高齿轮承载能力和安全系数，延长齿轮工作寿命。

一、齿轮传动噪声的影响因素及控制方法齿轮噪声更准确地应称为齿轮传动噪声，其声源为齿轮啮合传动中的相互撞击。

齿轮传动中的撞击主要由齿轮啮合刚性的周期性变化以及齿轮传动误差和安装误差引起。

齿轮啮合刚性的周期性变化对传动噪声的影响啮合刚性的变化是指齿轮传动中因同时啮合齿数不同而引起的啮合轮齿承受载荷的变化，并由此引起轮齿变形量的变化。

在直齿轮传动中，啮合线上的同时啮合齿数在1～2对之间变化，而其传动的扭矩近似恒定。

因此，当一对轮齿啮合时，全部载荷均作用于该对轮齿，其变形量较大；当两对轮齿啮合时，载荷由两对轮齿共同承担，每对轮齿的负荷减半，此时轮齿变形量较小。

这一结果使齿轮的实际啮合点并非总是处于啮合线的理论啮合位置，由此产生的传动误差使输出轴的运动滞后于输入轴的运动。

主、被动齿轮在啮合线外进入啮合时，其速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击。

在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度不同，其原因在于不同载荷下轮齿产生的变形量不同，造成的撞击程度不同。

斜齿轮的啮合刚性取决于啮合轮齿的接触线总长度，故同时啮合齿数的变化对啮合刚性影响不大。

齿轮传动误差和安装误差对传动噪声的影响齿轮传动装置空载运行时，传动噪声的影响因素主要为齿轮的加工误差和安装误差，包括齿形误差、齿距误差、齿圈跳动、安装后齿轮的轴线度、平行度及中心距误差等。

当然，这些误差对传动装置在负载下运行的传动噪声也有影响。

a. 齿形误差会引起与啮合频率相同的传动误差及噪声，是引起啮合频率上噪声分量的主要原因。

齿轮震动噪音分析控制

参考文献 1 刘雄伟等. 数控加工理论与编程技术. 北京 :机械工业出版
社 2 Zhang peng ,etc. ,NC milling of variable pitch and diameter helical
slot ,ISTA2001 3 林双. 利用 UG开发变距分件螺杆的通用设计程序. UG 用户
齿轮设计与加工
齿轮振动噪声分析及控制
□朱革彭东林张兴红郭小渝
摘要深入剖析齿轮噪声的产生机理 ,并对齿轮噪声的形成、各成分的特性及相应减小噪声的措施进行详细分析。关键词 :齿轮噪声机理措施中图分类号 :TG61 文献标识码 :B 文章编号 :1671 —3133 (2002) 10 —0048 —04
二、齿轮噪声的产生原因和影响因素
齿轮噪声产生的原因 ,除了齿轮本身的原因以外 , 还有轴、轴承、箱体以及驱动系统和执行机构等方面的原因。图 1 所示的是齿轮噪声产生原因的调查资料。调查对象是汽车、机床、通用机械、减速器等动力传动齿轮装置 (此类齿轮的模数 m ≤6 , 分度圆直径 d ≤ 400mm ,齿轮精度相当于 GB10095 —88 中的 8 级精度以上) 。从图中可以看出 ,在产生噪声的全部原因中 , 组装占 15 % ,制造占 30 % ,设计占 35 % ,使用占 20 %。显然设计和制造是主要因素。以下就从齿轮结构和齿轮误差两方面来阐述影响齿轮噪声的主要因素[3] 。
若模数不变而改变齿数 ,则齿轮直径将改变。而噪声的大小又不一定取决于振源的能量 ,而是较多取决于噪声的辐射面积。从这个角度讲 ,加大齿轮直径对降低噪声不利。但另一方面 ,在满足轮齿弯曲强度的前提下 ,从降低齿轮加工成本和增加重合系数的角度讲 ,齿轮齿数以多齿数为好。

齿轮故障的振动诊断及案例分析

齿轮故障的振动诊断及案例分析齿轮故障的振动诊断及案例分析振动案例齿轮传动的常见故障有齿断裂，齿磨损，齿⾯疲劳，点蚀( 剥落) 和齿轮安装不当。

由结构和⼯作时受⼒条件决定，齿轮传动的振动信号较为复杂，故障诊断需同时进⾏时域与频域分析。

齿轮⼯作过程中的故障信号频率基本表现为两部分，⼀为啮合频率及其谐波（⾼频部分) 构成的载波信号；⼆为低频成分的幅值和相位变化所构成的调制信号。

1、啮合频率及其谐波当轮齿进⼊或脱离啮合时，载荷和刚度均突然增⼤或减⼩，形成啮合冲击。

齿轮啮合频率为F m=f1·z1=f2·z2当齿轮出现故障时，将引起啮合频率及其各次谐波幅值的变化。

2、幅值调制和频率调制所构成的边频带（1）幅值调制，幅值调制相当于两个信号在时域上相乘，假定载波信号为 g(t ) 调制信号为e(t)则调制后的时域总信号为X(t)=g(t)·e(t)将上式转换到频域上, 则为 X(f)=g(f)·e(f)通常幅度调制的调制频率为旋转频率。

（2）频率调制，齿轮的转速波动，若载波信号为Asin(2∏f m t+Φ0)，调制信号为βsin2∏f m t；频率调制可表⽰为X(t)=Asin[2∏f m t+βsin(2∏f r t)+ Φ0] 频率调制不仅产⽣围绕啮合频率 f m的⼀族边频带，⽽且在相位信号中产⽣⼀个正弦波，通常频率调制的频率为分度不均匀齿轮的转频，实际上，齿轮故障中调幅与调频现象可能同时存在，因⽽在频谱上得到调幅与调频综合影响下形成的边频带。

3、由齿轮转频的低次谐波构成的附加脉冲齿轮的低频故障不平衡, 不对中等也会对齿轮振动时域波形产⽣影响，但不会在齿轮频率两侧产⽣边频带4、由齿轮加⼯误差形成的隐含成分该成分的振动通常由加⼯机床分度齿轮误差造成，它对齿轮的整体运⾏影响很⼩。

以下是⼀个齿轮故障的案例分析。

1、某采油平台原油外输泵 '螺杆泵) 传动齿轮局部断齿（1）设备形式及参数% 电机驱动直联双螺杆泵，螺杆之间以同步齿轮传动，齿轮齿数Z=67，电机转速 ,n=995r/min（16.57HZ）（2）故障现象泵的⾮驱动端（同步齿轮安装在此侧) 振动速度值增加，图 1图 2是时域波形及频谱图。

齿轮结构振动声学特性数值分析

制参数来控制噪声大小；有的是采用边界元或也有限元对齿轮箱进行动态分析，结合声学理论来并研究箱体辐射噪声大小。邵忍平等研究了齿轮结构振动辐射噪声机理，对齿轮噪声进行了估并算ｊ。现提出了基于计算机的数值计算方法进行
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第７卷
第１２期
２００７年６月
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频率和振型，为振动响应分析做好准备。
齿轮结构振动所受的激励力非常复杂，常考通
虑刚度激励、误差激励和啮合冲击激励。对齿轮结
构进行振动分析可以采用谐响应分析和瞬态分析，但由于ＳＳＯＳＹＮＩＥ软件时域分析不够准确，以采所
维有限元分析模型，通过频响分析计算，获得结构振动响应特性参数。以齿轮结构频响分析计算结果为声学边界条件，立建
了齿轮三维边界元声学分析模型，采用直接边界元法，齿轮近场声学特性进行了计算，到齿轮结构在简谐激励下的声并对得辐射声压，降低噪声提供理论依据。计算结果表明，建立的振动和声辐射模型及算法是有效的。为所

机械传动系统中的齿轮噪音与振动分析

机械传动系统中的齿轮噪音与振动分析引言在现代工业生产中，机械传动系统扮演着重要的角色，用于将动力从一个装置传递到另一个装置。

然而，随着机械传动系统的运转，齿轮噪音与振动问题会逐渐显现。

这些问题不仅会降低机械系统的工作效率，还可能影响工作环境和操作员的健康。

因此，深入了解机械传动系统中的齿轮噪音与振动分析，对于改善机械系统的工作性能至关重要。

一、齿轮噪音的成因分析齿轮噪音是指机械传动装置中齿轮的运动过程中产生的声音。

其主要成因包括以下几个方面。

1.1 齿轮啮合不均匀齿轮啮合不均匀是产生噪音的主要原因之一。

这种不均匀可能由齿轮制造过程中的误差、齿轮磨损等因素引起。

当齿轮啮合不均匀时，会引起冲击载荷，导致噪音产生和振动增加。

1.2 齿轮渐开线误差齿轮的渐开线误差是指齿轮齿面曲线不完全符合正常渐开线的情况。

这种误差会导致齿轮在啮合过程中产生振动和噪音。

1.3 齿轮材料与硬度问题齿轮的材料和硬度也会对噪音产生影响。

如果齿轮材料的强度不足或硬度差异较大，就容易在啮合过程中产生振动和噪音。

二、齿轮振动的分析方法为了解决齿轮传动系统中的振动问题，需要采用适当的分析方法来评估和解决。

2.1 齿轮传动系统的模态分析模态分析是一种用于研究物体振动的方法。

在齿轮振动分析中，通过对齿轮系统进行模态分析，可以得到齿轮系统的固有频率和模态形态，进而评估系统的稳定性和预测系统的振动情况。

2.2 有限元分析有限元分析是一种应用广泛的结构分析方法。

在齿轮振动分析中，可以利用有限元分析来模拟齿轮系统的动态响应。

通过对齿轮系统进行有限元分析，可以预测系统的振动模式、频率响应和应力分布等信息，为振动问题的解决提供参考。

三、齿轮噪音与振动控制方法为了减少齿轮传动系统中的噪音与振动问题，可以采用以下控制方法。

3.1 齿轮润滑适当的齿轮润滑可以减少齿轮啮合过程中的摩擦和噪音。

选择合适的齿轮润滑剂，确保齿轮表面的润滑膜厚度，可以有效降低噪音的产生。

球磨机大小齿轮的振动分析与处理

球磨机大小齿轮的振动分析与处理摘要：本文所讲的球磨机，是一种以齿轮驱动为传动的机械设备，它是物料碎后再进行粉碎的重要设备，通常应用在水泥、建材、化肥、陶瓷等诸多生产领域。

那么，球磨机的运行原理是怎样的呢？如何才能保证齿轮的正常运行呢？本文针对球磨机齿轮的振动进行了分析和处理，以供借鉴参考。

关键词：球磨机；大小齿轮；振动处理在当前我国乃至世界的工业领域中，球磨机这样的粉球磨机械是十分常用且常见的。

它能根据具体施工的需求和工艺的具体要求对各种硬度的材料进行粉磨处理。

由于在单位的施工中，球磨机的运转率通常来说是比较高的，这样一来，就很容易发生球磨机小齿轮轴承座处振动方面的故障。

无可厚非，引发振动的是多方面因素的结果，当然它所造成的危害也是客观存在的，因此，我们要在实际工作中对症下药，认真分析引起振动的原因，并及时准确地选取修复方法，排除故障。

1.球磨机振动原因分析根据球磨机的结构，能够引起振动噪声大的原因有 2 个：一是轴承座滚动轴承故障；二是小齿轮损伤故障，如果是轴承失效的话，那么在振动频谱图上应该出现轴承的故障特征频率。

然而，我们在振动频谱以及冲击脉冲谱上都始终没有发现轴承的故障频率，同时，我们通过另一种方式，即测量轴承温度的方式也未能发现轴承的温度过高的现象。

因此判定造成球磨机动大的原因有可能来自小齿轮。

齿轮常见的故障形式有齿面磨损、齿面接触疲劳和齿轮断齿。

2.球磨机齿轮啮合原理接下来，笔者对啮合齿轮的运行原理进行介绍：首先，它是依靠主动轮的齿廓来推动从动轮的齿廓，以此来实现运动的传递功能。

针对渐开线齿轮定传动，当主动轮开始出现回转的时候，从动轮就需要按照给定的传动比作等速转动，此时，如若从动轮的转速并非恒定，便会产生一定的惯性力，这种惯性力从某种意义上讲是一种附加动载荷，它既可能影响齿轮的使用寿命，又可能会引起较大的冲击与振动。

因此，我们要想真正实现齿轮的定比传动，就应当尝试通过积极地满足齿廓啮合的基本定律的方式来实现球磨机的齿轮啮合。

齿轮的噪音分析

齿轮的噪音下图是生产车用齿轮，工作机械，减速机等的公司提出的关于齿轮的振动及噪音的调查结果。

噪音，振动的原因1.齿轮精度2.组装精度3.齿面光洁度及最后加工方法4.齿轮箱形状5.齿轮的轮滑6.轴承7.材质8.齿轮的设计9.驱动机与负载的变化10.运作条件11.轴与轴系12.齿轮的形状13.齿轮的磨损14.碰痕15.其他各种原因分别来看，如下所示。

设计上的原因⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 35%制作上的原因⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 30%使用方法的原因⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 20%不正确的组装⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 15%原因 (对噪音产生影响的原因)1.齿接触不良2.齿距误差过大3.齿形误差过大4.齿轮轴的传动扭矩有波动5.齿面光洁度差6.中心距离过小7.转速太快8.滚珠轴承，滚子轴承产生噪音9.齿轮箱将噪音扩大10.热处理所造成的翘曲变形对策 (制作静音旋转的齿轮需要)按正确的齿距制作齿轮，做到没有齿距误差齿形要拥有正确的渐开曲线轮齿施加鼓形加工由于轮齿的挠曲而产生的齿距误差，对从动齿轮的齿顶进行修正加工 ( 削端加工 )增加同时啮合齿数齿轮箱有正确的开孔位置，设计成不产生振动或吸收振动的形状齿轮箱的形状设计为近似于圆形安装冲击吸收器吸收齿轮箱的振动对齿面周围的棱角施加倒角加工组装时注意齿面不发生片面接触轴与轴 ( 驱动轴，齿轮轴‧‧‧等之间 ) 使用弹性联轴器齿顶附近施加削端加工以修正齿形（适合使用在高速旋转的情况下）施行最后精加工，去除齿面的伤痕，保证平滑的齿面一般采用剃齿或磨削加工。

弧齿伞形齿轮的最终精加工为研磨。

以上内容摘自技术评论社大山政一着【齿轮组装作业的秘诀】下图是「KHK 标准齿轮」噪音试验的一例。

▲ - ▲： S45C 不经热处理(SS2.5-24，SS2.5-48)△ - △：尼龙齿轮(PS2.5-24，PS2.5-48)● - ●： S45C 轮齿经淬火研磨加工(SSG2.5-24，SSG2.5-48)○ - ○： SCM415 全件渗碳淬火轮齿研磨加工(MSGB2.5-24，MSGB2.5-48)。

机械工程中齿轮传动系统的振动和噪声分析

机械工程中齿轮传动系统的振动和噪声分析一、引言在机械工程中，齿轮传动系统被广泛应用于各种机械装置中，它具有传递动力和转速的重要作用。

然而，齿轮传动系统在运行过程中常常伴随着振动和噪声问题。

振动和噪声对机械系统的正常运行和人类健康都可能造成一定的影响。

因此，对于齿轮传动系统的振动和噪声进行详细的分析和研究显得尤为重要。

二、振动和噪声的来源及影响齿轮传动系统的振动和噪声主要来源于以下几个方面：1. 齿轮的制造误差：制造过程中存在的尺寸偏差、形状偏差等因素会导致齿轮的不平衡和不同频率的振动。

2. 齿轮啮合时的冲击和撞击：在齿轮啮合过程中，由于啮合面不完全匹配，会产生冲击和撞击，从而引起振动和噪声。

3. 齿轮轴承的摩擦和磨损：齿轮轴承的摩擦和磨损会导致齿轮传动系统产生振动和噪声。

振动和噪声对机械系统及人体有直接的影响。

首先，振动会导致齿轮系统的动态特性发生变化，降低工作效率和可靠性。

其次，振动还会引起噪声，对人体健康产生不良影响，如听力损害和工作环境的恶化。

三、齿轮传动系统的振动分析方法为了减少齿轮传动系统的振动和噪声，我们必须先了解其振动产生的机理。

振动主要包括自激振动和外激振动两种情况。

1. 自激振动：当齿轮传动系统本身的特性与外界激励相匹配时，会引发自激振动。

这种振动产生的频率通常是齿轮部件的固有频率。

2. 外激振动：当齿轮传动系统受到外部激励时，会引发外激振动。

这种激励可以来自于操作条件的变化、传动链中其他部件的振动以及传动系统载荷等。

为了进行齿轮传动系统的振动分析，可以采用数值模拟和实验测试相结合的方法。

数值模拟是利用有限元分析等方法对传动系统进行建模和仿真，从而得到不同工况下的振动特性。

实验测试则是通过安装传感器和数据采集设备，对传动系统的振动信号进行采集和分析。

四、齿轮传动系统的噪声控制方法在齿轮传动系统中，噪声的控制是减少其振动的重要手段。

以下是几种常见的噪声控制方法：1. 材料选择和制造工艺优化：选择高品质的齿轮材料，并采用精密的制造工艺，可以减少齿轮制造误差，从而降低系统的振动和噪声。

球磨机齿轮传动系统的振动与声响特性分析

球磨机齿轮传动系统的振动与声响特性分析262研究与探索Research and Exploration ·理论研究与实践中国设备工程 2024.01 （下）键位置使用振动吸收材料，如橡胶垫，以减少振动传播。

（2）防振支架。

使用特制的防振支架来隔离振动，减少振动传递到周围结构。

（3）平衡。

确保齿轮和轴的平衡，减少不平衡振动。

4 齿轮系统运动产生振动的原因4.1 齿轮啮合引起的振动齿轮系统在运转过程中，齿轮的啮合是振动的主要源头之一。

振动通常由以下原因引起：（1）齿轮啮合频率。

齿轮啮合时，齿轮的齿条在相互干涉中产生压力和相对运动，引发振动。

这种振动的频率与齿轮的齿数和齿轮的旋转速度有关。

通常，这种振动的频率是齿轮啮合频率的倍数。

当齿轮数量增多或转速升高时，这种振动会更加显著。

（2）齿轮啮合精度。

齿轮的制造精度和啮合精度对振动的控制至关重要。

如果齿轮的制造不精确或啮合不良，那么振动会更加明显。

不同齿轮的齿条必须准确匹配，以确保啮合的顺畅性。

4.2 齿轮系统不平衡与振动齿轮系统的不平衡是振动问题的另一个重要原因。

不平衡通常是由齿轮自身的制造不均匀或安装不当引起的，导致周期性的振动。

以下是关于不平衡和振动之间关系的详细内容：（1）齿轮的不平衡。

齿轮的不平衡是指齿轮的质量分布不均匀，导致齿轮的质心与旋转轴线不重合。

这种不平衡会在齿轮旋转时产生一系列周期性振动。

（2）不平衡质量分布。

齿轮的不平衡不仅涉及质量的问题，还包括质量的分布问题。

不平衡可能是由齿轮的某个特定区域或一侧的质量过多或过少引起的。

这种不平衡分布会导致振动频率和幅度的不规则变化。

（3）动态平衡。

动态平衡是解决齿轮不平衡振动问题的有效方法。

通过在齿轮上添加平衡块，可以抵消不平衡，减少振动。

动态平衡需要精确计算平衡块的位置和质量，以确保齿轮在旋转时能够平稳工作。

（4）基座不平衡。

除了齿轮自身的不平衡，齿轮系统的基座的不平衡也可能引发振动。

摩托车齿轮传动装置的噪声与振动测试与分析

摩托车齿轮传动装置的噪声与振动测试与分析摩托车作为一种重要的交通工具，具有效率高、便携、灵活等优势。

在摩托车的机械结构中，齿轮传动装置发挥着至关重要的作用。

然而，摩托车齿轮传动装置在运行过程中常常会产生噪声和振动问题，对驾驶者的驾驶体验和整车的稳定性造成不利影响。

因此，摩托车齿轮传动装置的噪声与振动测试与分析十分必要。

一、噪声测试与分析1. 测试方法噪声测试是通过测量和分析摩托车齿轮传动装置运行时产生的声音来评估其噪声水平。

常用的测试方法包括接触式和非接触式测试。

接触式测试方法包括使用麦克风接触齿轮传动装置表面，将声音传递到测试仪器中进行分析。

非接触式测试方法包括使用声纳、激光测距仪等设备，在一定距离内测量齿轮传动装置的噪声。

根据实际情况选择适合的测试方法。

2. 噪声源分析噪声源分析是对摩托车齿轮传动装置中产生噪声的原因进行深入剖析，以便对问题进行解决。

常见的噪声源包括齿轮啮合、齿轮轴承、传动链条等。

其中，齿轮啮合是主要的噪声源之一，其噪声产生原因包括高速度运动、啮合角度等。

通过完善齿轮设计、优化润滑系统等方法可减少齿轮啮合噪声。

3. 噪声控制方案噪声控制方案是针对摩托车齿轮传动装置噪声问题提出的解决方案。

首先需从设计阶段开始考虑噪声控制，采用减震材料、隔音罩等措施，改善传动装置的结构，降低噪声；其次，优化润滑系统，选用合适的润滑剂和密封件，减少机械摩擦噪声；此外，合理安装齿轮传动装置，避免共振现象，进一步减少噪声产生。

二、振动测试与分析1. 测试方法振动测试是通过测量和分析摩托车齿轮传动装置在运行过程中产生的振动信号，以确定其振动水平和频率特性。

常见的测试方法包括加速度传感器测量、激光测振仪等。

通过选择合适的测试方法，可以精确测量齿轮传动装置的振动情况。

2. 振动源分析振动源分析是针对摩托车齿轮传动装置产生振动的原因进行分析和解决。

振动源包括不平衡振动、啮合振动、轴承故障振动等。

不平衡振动是最常见的振动源，主要由于摩托车齿轮传动装置的不平衡造成。

某型齿轮箱传动系统的噪声与振动分析

某型齿轮箱传动系统的噪声与振动分析随着科技的进步和人们对质量要求的提高，噪声和振动问题已经成为工业界面临的一个重要挑战。

对于某型齿轮箱传动系统来说，噪声和振动不仅会对设备的正常运行产生负面影响，还会对操作人员的健康和环境造成潜在风险。

因此，对齿轮箱传动系统的噪声与振动特性进行深入分析和优化是十分必要的。

首先，要了解齿轮箱传动系统中噪声和振动的产生机制。

齿轮箱主要由齿轮、轴、轴承等组成，当这些部件在工作过程中发生相对运动时，就会产生振动。

而由于材料、摩擦、结构等因素的限制，这种振动会以声波的形式传播出来，产生噪声。

齿轮、轴、轴承等部件的质量、结构、加工精度等都会对振动和噪声产生影响，因此，在设计和制造过程中应该注重提高部件的质量和加工精度，减少不必要的振动和噪声。

其次，齿轮箱传动系统噪声和振动的分析方法主要由试验和数值模拟两部分组成。

试验方法通常使用振动传感器和声学传感器来测量实际工作状态下的振动和噪声数据。

通过对实测数据的分析，可以了解不同工况下齿轮箱振动和噪声的变化规律，找出可能存在的问题和改进措施。

数值模拟方法则通过建立齿轮、轴、轴承等部件的有限元模型，并结合运动学和动力学分析方法，计算出齿轮箱在不同工况下的振动和噪声情况。

通过数值模拟可以在设计阶段就预测和评估齿轮箱的性能，提前采取相应的改进措施。

齿轮箱传动系统的噪声和振动问题涉及到多个方面的因素。

首先，振动和噪声的源头主要包括齿轮啮合、轴承摩擦、轴向不稳定等。

齿轮啮合时会产生周期性的振动和噪声，当齿轮啮合配合不良或齿轮质量不合格时，啮合过程中会产生不规则的振动和噪声。

轴承摩擦和轴向不稳定则会导致齿轮箱产生高频振动和噪声。

其次，传动系统的结构和材料也会对振动和噪声产生影响。

合理设计传动系统的结构和加强件的连结，选择合适的材料和表面处理方法，可以有效地减少振动和噪声的产生。

再次，传动系统的工作工况也会对噪声和振动产生不同程度的影响。

根据传动系统的工况，合理调整传动比、转速和负载等参数，可以减少振动和噪声的幅度和频率。

内齿轮磨齿机磨削头振动特性分析与试验研究

２０２１年４月第４９卷第８期机床与液压ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＡｐｒ．２０２１Ｖｏｌ４９Ｎｏ８ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊｉｓｓｎ１００１－３８８１２０２１０８００３本文引用格式：任小中，李嘉楠，苏建新．内齿轮磨齿机磨削头振动特性分析与试验研究［Ｊ］．机床与液压，２０２１，４９（８）：１５－１９．ＲＥＮＸｉａｏｚｈｏｎｇ，ＬＩＪｉａｎａｎ，ＳＵＪｉａｎｘｉｎ．Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｇｅａｒｇｒｉｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２１，４９（８）：１５－１９．收稿日期：２０２０－０１－０６基金项目：国家自然科学基金面上项目（５１５７５１６０；５１７７５１７１）作者简介：任小中（１９５７），男，博士，教授，研究方向为传动件先进制造技术㊂Ｅ－ｍａｉｌ：Ｒｅｎｘｉａｏｚｈｏｎｇ＠１２６ｃｏｍ㊂通信作者：李嘉楠（１９９１），男，硕士研究生㊂Ｅ－ｍａｉｌ：１３７３８７１５３８＠ｑｑｃｏｍ㊂内齿轮磨齿机磨削头振动特性分析与试验研究任小中１，李嘉楠１，苏建新１，２（１河南科技大学机电工程学院，河南洛阳４７１００３；２机械装备先进制造河南省协同创新中心，河南洛阳４７１００３）摘要：为探究内齿轮数控磨齿机磨削头振动特性，以磨齿机磨削头为研究对象，建立其三维实体模型，并基于有限元仿真软件ＡＮＳＹＳ进行预应力下的动态特性分析，获得磨削头各阶固有频率及对应振型，并对其薄弱环节进行了优化设计，使磨削头性能得到了提高㊂搭建磨削头结构振动特性试验平台，利用试验测试其振动特性，采集不同工况下磨削头的振动信号，采用时域信号和频域信号的对比分析法，探究磨削头振动机制㊂试验结果表明：磨削头低频振动幅度较大，而且多为主轴转速接近于磨削头固有频率引起的振动㊂最后为降低磨削头振动提出了合理的建议㊂关键词：内齿轮磨齿机；磨削头；固有频率；优化设计；振动特性中图分类号：ＴＧ６１＋６ＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＶｉｂｒａｔｉｏｎＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＧｒｉｎｄｉｎｇＨｅａｄｏｆＩｎｔｅｒｎａｌＧｅａｒＧｒｉｎｄｉｎｇＭａｃｈｉｎｅＲＥＮＸｉａｏｚｈｏｎｇ１，ＬＩＪｉａｎａｎ１，ＳＵＪｉａｎｘｉｎ１，２（１ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬｕｏｙａｎｇＨｅｎａｎ４７１００３，Ｃｈｉｎａ；２ＨｅｎａｎＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｆｏｒＡｄｖａｎｃｅｄＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＬｕｏｙａｎｇＨｅｎａｎ４７１００３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｏｒｄｅｒｔｏｅｘｐｌｏｒｅｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｇｅａｒＮＣｇｒｉｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ，ｔａｋｉｎｇｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄａｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｂｊｅｃｔ，ｉｔｓｔｈｒｅｅ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｍｏｄｅｌｗａｓｂｕｉｌｔ．ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅＡＮＳＹＳ，ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄｕｎｄｅｒｐｒｅｓｔｒｅｓｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｉｅｓａｎｄｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｓｏｆｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｗｅａｋｌｉｎｋｓｗｅｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄ，ｗｈｉｃｈｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄ．Ａｔｅｓｔｐｌａｔｆｏｒｍｆｏｒｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄｗａｓｂｕｉｌｔ．Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｓｏｆｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄ．Ｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄｗａｓｅｘｐｌｏｒｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄｏｆｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｓｉｇｎａｌａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｄｏｍａｉｎｓｉｇｎａｌ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎａｍｐｌｉｔｕｄｅｏｆｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄｉｓｌａｒｇｅｒａｔｌｏｗｅｒｆｒｅ⁃ｑｕｅｎｃｙ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｓｏｍｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｗｅｒｅｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｉｎｔｅｒｎａｌｇｅａｒｇｒｉｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ；Ｇｒｉｎｄｉｎｇｈｅａｄ；Ｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙ；Ｏｐｔｉｍａｌｄｅｓｉｇｎ；Ｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ０㊀前言成形法磨齿是实现齿轮精加工的主要方式，是实现高精度齿轮精密加工的主要手段㊂磨削头作为磨齿机的磨削装置，其性能的好坏对磨齿机的加工精度影响很大［１］１－３㊂磨削头系统在电主轴转动和磨削力的作用下，容易引起自激振动和强迫振动，从而降低磨齿精度和表面质量㊂因此，对数控成形磨齿机磨削头进行振动特性分析具有重要意义㊂湖南大学崔中和文桂林［２］对某型高速凸轮轴磨床砂轮架进行了研究，使用ＡＮＳＹＳ软件进行模态分析，并对砂轮架进行了优化㊂北京工业大学范晋伟等［３］以ＭＫＱ８３１２数控机床为代表，对其关键零件头架和砂轮架进行三维建模并导入ＡＮＳＹＳ中进行模态分析，依据计算结果对其薄弱处进行了优化，使其性能得到了提高㊂南京理工大学孙文钊等［４］以高精度数控螺杆转子磨床砂轮架为研究对象，利用ＡＮＳＹＳ对其进行了模态分析和谐响应分析，并对其进行了优化，降低了其固有频率和质量㊂清华大学王成禹等［５］建立了ＪＫＭ８３３０高精度随动数控凸轮轴磨床砂轮架的三维模型，使用ＡＢＡＱＵＳ对其进行了模态分析，并深入研究了不同轴承弹性支承刚度对砂轮架模态频率的影响规律㊂华中科技大学柳懿麟等［６］对自主研发的高速凸轮轴磨床砂轮架进行研究，使用ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ软件对其进行三维建模并导入到ＡＮＳＹＳ中，根据箱体的静力学分析与模态分析结果对箱体进行了优化㊂本文作者考虑磨削头组件整体，对其进行了预应力下的模态分析，并对磨削头进行了结构优化，提高了其动态性能㊂最后搭建磨削头振动特性试验平台，在磨削加工下对磨齿机磨削头进行了振动测试分析，用试验测试结果对仿真结果加以验证㊂１㊀磨削头模型的建立１１㊀磨削头实体模型的建立由于内齿轮磨削头受被加工齿轮内径限制，其外形尺寸不能过大，同时又要保证砂轮架的支撑刚性满足要求㊂该磨削头主要由砂轮架㊁电主轴㊁电主轴支架㊁磨头连接座㊁轴承㊁砂轮㊁皮带等组成㊂该磨削头由电主轴带动皮带，皮带带动砂轮轴并使砂轮转动㊂图１为磨削头装配图㊂图１㊀磨削头装配图１２㊀磨齿机磨削头有限元模型的建立砂轮架材料为４５钢，磨头连接座㊁电主轴支架材料选用ＱＴ４５０⁃１０，轴承外套㊁内套㊁砂轮轴㊁砂轮端盖㊁中间带轮轴等选用材料为２０ＣｒＭｎＴｉ㊂把建立好的三维模型导入到ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ１７０中，然后将各材料赋予给相应部件㊂通过定义材料㊁等效简化模型后，对模型采用六面体单元划分网格，总节点数１２１４３５，单元数３６４４６㊂网格划分后的有限元模型如图２所示㊂图２㊀磨削头有限元模型２㊀磨削头动态特性研究２１㊀磨削力的计算磨削力是磨削过程中工件材料发生弹性和塑性变形时所产生的阻力［７］㊂加工齿轮时，磨削力增大了磨削头的变形振动，从而影响了磨齿加工精度㊂由于磨削加工情况的复杂性，现有的磨削力计算公式大都是基于磨削试验或经验推理总结的计算公式［８］㊂计算磨削力一般只需考虑切向磨削力Ｆｔ和法向磨削力Ｆｎ，法向磨削力与切向磨削力之间的比值一般取以下经验值［９］Ｆｎ／Ｆｔ＝１９２６（１）电主轴额定功率为４ｋＷ，本文作者按其输出功率为额定功率来计算磨削力，这样得到的磨削头结构安全系数较高㊂功率与砂轮转速之间的关系［１］３０－３１为Ｆｔ＝６０Ｐｗ／２πｎＲ（２）式中：Ｐｗ为电主轴输出功率，Ｗ；ｎ为砂轮转速，ｒ／ｍｉｎ；Ｒ为砂轮半径，ｍｍ㊂电主轴输出功率取额定功率为４ｋＷ，这样可以得出最大磨削力㊂砂轮半径Ｒ＝６７５ｍｍ，砂轮转速ｎ＝６０００ｒ／ｍｉｎ㊂为保证磨削头的结构刚度，取Ｆｎ／Ｆｔ＝２６，根据式（１）㊁式（２），可得Ｆｔ＝９４Ｎ，Ｆｎ＝２４５Ｎ㊂最后基于ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ平台，通过简化模型㊁划分网格㊁施加载荷和约束及求解，得到磨削头的变形及应力分布图，如图３所示㊂图３㊀磨削头静力学分析结果㊃６１㊃机床与液压第４９卷㊀㊀从图３可以得出：磨削头的最大应力为２１１３７ＭＰａ，远低于材料的屈服强度；磨削头的最大变形为３４３μｍ，总体变形很小㊂２２㊀基于ＡＮＳＹＳ磨削头振动特性仿真分析按照预应力模态分析的步骤，对模型进行求解计算，并提取其前６阶固有频率和振型㊂其固有频率如表１所示，各振型如图４所示㊂表１㊀磨削头前６阶固有频率单位：Ｈｚ阶次１２３４５６固有频率２８０．９３１１．５４２３．７６５９．９１１０５２．６１１６０图４㊀磨削头部分振型图模态分析中：１阶模态主要是砂轮架Ｙ方向弯曲变形，变形幅度较小；２阶模态主要是砂轮架Ｘ方向弯曲变形，变形幅度与１阶模态相似；３阶模态为电主轴支座沿Ｘ方向弯曲变形；４阶模态为电主轴支座沿Ｚ方向弯曲变形，变形幅度较大㊂振型主要为砂轮架的弯曲变形，在主要关注的前４阶振型中，磨削头以Ｘ及Ｙ方向弯曲变形为主㊂３㊀砂轮架优化设计３１㊀砂轮架参数优化在三维软件里将需要优化的参数更名并将模型导入ＡＮＳＹＳ中进行优化［１０］㊂（１）参数化模型的建立在对砂轮架进行参数优化时，为保证它与各部件之间的安装尺寸不变，在三维软件里建立参数模型时，仅设置减重凹槽一和二而不改变其余装配接触部位轮廓结构㊂具体参数分布情况如图５所示，详细的优化参数选取及取值范围如表２所示㊂图５㊀砂轮架参数分布示意表２㊀砂轮架优化设计变量选取及范围单位：ｍｍ设计变量原始值约束范围Ｐ１１５１０２０Ｐ２２０１５２５Ｐ３１２５１１５１４０Ｐ４５０４５５５Ｐ５２３１８２８Ｐ６１５５１４０１７０㊀㊀表２中，Ｐ３㊁Ｐ２㊁Ｐ１分别为减重凹槽一的长㊁宽㊁高，Ｐ６㊁Ｐ４㊁Ｐ５分别为减重凹槽二的长㊁宽㊁高㊂（２）灵敏度分析运用ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ中ＤｅｓｉｇｎＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ模块对砂轮架进行参数优化，将砂轮架的质量㊁最大等效应力㊁最大位移及安全系数作为优化目标，并将其尺寸作为优化设计变量，基于上百组仿真设计样本点的求解结果，获得Ｐ１㊁Ｐ２㊁Ｐ３㊁Ｐ４㊁Ｐ５㊁Ｐ６６个设计变量对优化目标的灵敏度㊂图６为６个设计变量对砂轮架４个优化目标的灵敏度直方图㊂图６㊀砂轮架灵敏度直方图由图６可以看出：在对砂轮架进行尺寸优化设计时，Ｐ１㊁Ｐ４对砂轮架总位移灵敏度较高，其中Ｐ１㊁Ｐ４参数值越大则总位移越大；Ｐ１㊁Ｐ４对砂轮架最大等效应力的灵敏度较高，且其参数值越大则应力越大；Ｐ４㊁Ｐ５对砂轮架质量的灵敏度较高，其参数值越大则质量越小㊂（３）优化结果分析根据砂轮架灵敏度参数优化结果，在ＡＮＳＹＳＷｏｒｋｂｅｎｃｈ中的ＲｅｓｐｏｎｓｅＳｕｒｆａｃｅＯｐｔｉｍｉａｚａｔｉｏｎ模块界面中添加相应的条件，点击Ｕｐｄａｔｅ选项之后，得到基于目标优化的３组最优设计方案，如图７所示，表３为３组最优设计候选方案具体数据㊂从表３可以看出，方案三的最大等效应力㊁总变形和质量是３组数据中最小的，因此，选择方案三作为最终的优化结果㊂其各参数修正后的尺寸如表４所示㊂㊃７１㊃第８期任小中等：内齿轮磨齿机磨削头振动特性分析与试验研究㊀㊀㊀图７㊀３组候选方案表３㊀砂轮架３组最优候选方案参数方案一方案二方案三Ｐ１／ｍｍ１１．９５５１０．２７５１０．４１５Ｐ２／ｍｍ２２．６２２２３．４４３２０．７８６Ｐ３／ｍｍ１１９．８７１１５．２６１３１．５５Ｐ４／ｍｍ１９．７８１２２．０８５２１．２８５Ｐ５／ｍｍ６１．７３２６０．０５３６１．０３２Ｐ６／ｍｍ１６０．５６１５４．４３１６０．０５最大应力／ＭＰａ０．７０４０．８２０．７５６总变形／ｍｍ６．６５２６．０９２６．３１总质量／ｋｇ１７．３２６１７．２９１７．２６４㊀㊀表４㊀砂轮架参数修正后尺寸单位：ｍｍ参数原始值优化值修正值Ｐ１１５１０．４１５１１Ｐ２２０２０．７８６２１Ｐ３１２５１３１．５５１３２Ｐ４２３２１．２８５２１Ｐ５５０６１．０３２６１Ｐ６１５５１６０．０５１６０３２㊀磨削头优化模型动态性能分析通过对优化后的磨削头模型进行模态分析，得到磨削头的前６阶固有频率及其主振型㊂优化前㊁后磨削头性能的对比情况如表５所示㊂表５㊀优化前㊁后磨削头动态性能对比模态阶数固有频率／Ｈｚ优化前优化后变化量／％１２８０．９２２９４．８９＋４．９７２３１１．５３２０．３５＋２．８４３４２３．７５４３１．７９＋１．９０４６５９．９１７０６．４２＋７．０５５１０５２．６１０６４．８４＋１．１６６１１６０１１７５．１５＋１．３１㊀㊀观察表５可知，优化后磨削头的固有频率对比优化前得到了提高，其中１阶固有频率提升较大，比优化前增加了４９７％，这对于增强机床的抗振性能具有重要意义㊂４㊀磨削头振动在线测量为探究磨削加工下磨削头的振动特性，现搭建试验测试平台㊂该试验平台基于某机床厂自主研发的ＹＫ７３５０ＮＦ型数控内齿成形磨齿机㊁数据采集卡㊁加速度传感器㊁计算机及测试软件搭建而成㊂加速度传感器灵敏度为１０００ｍＶ／ｇ，数据采集卡是一款８通道２４位ＵＳＢ电压信号采集卡，采样频率设为２０００Ｈｚ㊂试验采集３种工况下，磨削头Ｘ㊁Ｙ两个方向的振动情况，工况一和二的主轴转速为４８００ｒ／ｍｉｎ，工况三提高至６０００ｒ／ｍｉｎ，工况一的磨削深度为００１ｍｍ，工况二和三磨削深度提高至００２ｍｍ㊂图８为机床磨削加工下的振动测试㊂图８㊀磨削工况下磨削头振动信号采集４１㊀频域特性分析时域信号不能很直观地显示出整个运动过程中的振动情况，所以需要对频域信号进行处理㊂时域信号通过傅里叶变换得到频域信号㊂图９图１１是３种工况下的振动频谱㊂图９㊀磨削头在工况一下振动频谱㊃８１㊃机床与液压第４９卷图１０㊀磨削头在工况二下振动频谱图１１㊀磨削头在工况三下振动频谱工况一与工况二中的主轴转动频率［１１］ｆ＝４８００／６０＝８０Ｈｚ㊂工况一中，磨削头结构在Ｘ方向８５Ｈｚ处㊁Ｙ方向８２５Ｈｚ，即图９中位置１㊁３处有明显的峰值出现；工况二中，磨削头结构在Ｘ方向７７５Ｈｚ处㊁Ｙ方向７７５Ｈｚ处，即图１０中位置１㊁２处有明显的峰值㊂上述４个位置处的频率与砂轮主轴旋转频率几乎一致，可以确定是主轴转动频率与磨削头固有频率相近而引起的小幅振动㊂图１０中位置１㊁２处的加速度幅值略大于图９中位置１㊁３处的加速度幅值，说明当转速一定时，磨削深度的增加会使振动幅值变高㊂工况三的主轴转动频率ｆ＝６０００／６０＝１００Ｈｚ㊂工况三中，磨削头在位置１㊁２处出现明显的尖峰，所对应的频率为１００㊁１１０Ｈｚ，与砂轮主轴转动频率相近，同样是由于主轴转动频率与磨削头固有频率相近而引起的小幅振动㊂工况一中的位置２㊁４处，工况二中的位置３处，工况三中的位置３㊁４处出现的峰值是由于该处频率接近于磨削头固有频率而引起的共振，加速度的响应幅值都较小㊂５㊀结论通过对磨削头三维建模，基于有限元软件进行预应力下的模态分析，对磨削头进行优化设计，提高了磨削头的动态特性㊂最后通过磨削加工试验，对磨削头的振动特性进行了分析㊂结果表明：增加主轴转速和磨削深度，对磨削头振动影响也增加㊂磨削头的振动多为由主轴转速和接近于磨削头固有频率引起的振动㊂砂轮所受磨削力引起的砂轮轴产生弹性变形，导致砂轮颤振是振动的另一个主要原因㊂合理地安排加工工艺参数可以有效地减少磨削头的振动，从而提高工件尺寸精度㊂参考文献：［１］宋信亮．数控成形磨齿机磨削头系统动态特性分析及优化设计［Ｄ］．洛阳：河南科技大学，２０１３：１－３１．ＳＯＮＧＸＬ．Ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａ⁃ｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｏｎｗｈｅｅｌｆｒａｍｅｏｆＣＮＣｇｅａｒｆｏｒｍｇｒｉｎｄｉｎｇｍａ⁃ｃｈｉｎｅ［Ｄ］．Ｌｕｏｙａｎｇ：ＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈ⁃ｎｏｌｏｇｙ，２０１３：１－３１．［２］崔中，文桂林．高速凸轮轴磨床砂轮架的结构分析及改进研究［Ｊ］．机械设计与研究，２００８，２４（１）：１０８－１１１．ＣＵＩＺ，ＷＥＮＧＬ．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｇｒｉｎｄｉｎｇｃａｒｒｉａｇｅｉｎｈｉｇｈｓｐｅｅｄｃａｍｓｈａｆｔｇｒｉｎｄｅｒ［Ｊ］．Ｍａ⁃ｃｈｉｎｅＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈ，２００８，２４（１）：１０８－１１１．［３］范晋伟，王鸿亮，张兰清，等．头架和砂轮架的动态特性分析及结构优化［Ｊ］．制造技术与机床，２０１５（１２）：６７－７０．ＦＡＮＪＷ，ＷＡＮＧＨＬ，ＺＨＡＮＧＬＱ，ｅｔａｌ．Ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃ⁃ｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｈｅａｄｆｒａｍｅａｎｄｗｈｅｅｌｆｒａｍｅ［Ｊ］．ＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ，２０１５（１２）：６７－７０．［４］孙文钊，王禹林，冯虎田．螺杆转子磨床砂轮架的动态特性分析与优化［Ｊ］．组合机床与自动化加工技术，２０１１（１２）：４－９．ＳＵＮＷＺ，ＷＡＮＧＹＬ，ＦＥＮＧＨＴ．Ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｃｒｅｗｒｏｔｏｒｇｒｉｎｄｅｒｓｇｒｉｎｄｉｎｇｃａｒｒｉａｇｅ［Ｊ］．ＭｏｄｕｌａｒＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆ＡｕｔｏｍａｔｉｃＭａｎｕｆａｃ⁃ｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅ，２０１１（１２）：４－９．（下转第５９页）㊃９１㊃第８期任小中等：内齿轮磨齿机磨削头振动特性分析与试验研究㊀㊀㊀过程中摩擦力大小，反馈曲线如图９所示㊂图９㊀验证试验加载曲线㊀㊀由表２可以看出：随动加载装置支点位移与理论计算结果基本一致，表明随动平台摩擦力较小，能够满足试验随动要求㊂图９中摩擦力曲线无明显波动，试验过程中撬杠支点移动平稳，状态良好㊂５㊀结论对于大变形起落架结构强度加载试验而言，随动加载装置能够有效提高大变形起落架加载精度，并且能够保证加载过程中施加载荷的准确，为今后的起落架类似试验提供了有力的参考依据，同时为随动平台的设计提供了分析方法㊂验证试验结果表明随动装置完全能够满足试验的需求，且已经成功应用到某型飞机大部件静强度研发试验，并取得了良好效果㊂参考文献：［１］中国飞机强度研究所．航空结构强度技术［Ｍ］．北京：航空工业出版社，２０１３．［２］刘权良，尹伟，夏峰．飞机结构静强度试验支持方案的确定［Ｊ］．航空科学技术，２０１２（５）：３２－３５．ＬＩＵＱＬ，ＹＩＮＷ，ＸＩＡＦ．Ｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｓｕｐｐｏｒｔｓｃｈｅｍｅｆｏｒａｉｒｃｒａｆｔｓｔａｔｉｃｓｔｒｅｎｇｔｈｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｓｔ［Ｊ］．Ａｅｒｏ⁃ｎａｕｔｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１２（５）：３２－３５．［３］王凤山．飞机结构强度试验使用指南［Ｍ］．西安：中国飞机强度研究所，２００７．［４］中国人民解放军空军装备部综合计划部．军用飞机结构强度规范：第４部分：地面载荷：ＧＪＢ６７．４Ａ２００８［Ｓ］．北京：总装备部军标出版发行部，２００８．［５］陈海欢，李泽江．民机全尺寸结构疲劳试验支持夹具设计研究［Ｊ］．江苏科技信息，２０１５（１２）：５０－５３．ＣＨＥＮＨＨ，ＬＩＺＪ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｕｐｐｏｒｔｆｉｘｔｕｒｅｏｆｆｕｌｌ⁃ｓｃａｌｅａｉｒｃｒａｆｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔ［Ｊ］．ＪｉａｎｇｓｕＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈ⁃ｎｏｌｏｇｙＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，２０１５（１２）：５０－５３．［６］侯海军，彭冲，吴晓萍．某型机约束装置中撬杠的优化设计方法［Ｊ］．机械工程师，２０１７（４）：１２１－１２２．［７］周栋，吴慧勇．基于杠杆原理的起落架疲劳试验随动加载装置分析［Ｊ］．飞机设计，２００８，２８（１）：２０－２２．ＺＨＯＵＤ，ＷＵＨＹ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｏａｄｉｎｇｄｅｖｉｃｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｌｅｖｅｒｐｒｉｎｃｉｐｌｅｆｏｒｌａｎｄｉｎｇｇｅａｒｆａｔｉｇｕｅｔｅｓｔ［Ｊ］．ＡｉｒｃｒａｆｔＤｅｓｉｇｎ，２００８，２８（１）：２０－２２．［８］陈建国．飞机襟缝翼收放功能试验随动加载研究［Ｊ］．工程与试验，２０１５，５５（３）：１－４．ＣＨＥＮＪＧ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｒａｃｋｉｎｇ⁃ｌｏａｄｉｎｇｆｏｒｒｅｔｒａｃｔａｂｌｅｆｕｎｃ⁃ｔｉｏｎｔｅｓｔｏｆｆｌａｐａｎｄｓｌａｔｏｆａｉｒｃｒａｆｔ［Ｊ］．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｓｔ，２０１５，５５（３）：１－４．［９］杜星，冯建民，贺谦．全机结构试验起落架随动加载技术研究［Ｊ］．科学技术与工程，２０１７，１７（２）：２８８－２９２．ＤＵＸ，ＦＥＮＧＪＭ，ＨＥＱ．Ｓｅｌｆ⁃ａｄａｐｔａｂｌｅｌｏａｄｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒｕｎｄｅｒｃａｒｒｉａｇｅｉｎｆｕｌｌｓｃａｌｅａｉｒｃｒａｆｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｔｅｓｔ［Ｊ］．Ｓｃｉ⁃ｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１７，１７（２）：２８８－２９２．［１０］王高利，唐吉运．全尺寸飞机结构试验约束点载荷误差分析及优化［Ｊ］．工程与试验，２０１４，５４（２）：４２－４６．ＷＡＮＧＧＬ，ＴＡＮＧＪＹ．Ｅｒｒｏｒａｎａｌｙｓｉｓ＆ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｆｏｒｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｐｏｉｎｔｌｏａｄｏｆｆｕｌｌｓｃａｌｅａｉｒｃｒａｆｔｔｅｓｔ［Ｊ］．Ｅｎｇｉ⁃ｎｅｅｒｉｎｇ＆Ｔｅｓｔ，２０１４，５４（２）：４２－４６．（责任编辑：张艳君）（上接第１９页）［５］王成禹，王玉琢，邹世文，等．高精度随动数控凸轮轴磨床砂轮架模态分析［Ｊ］．机床与液压，２０１６，４４（１７）：１４７－１５１．ＷＡＮＧＣＹ，ＷＡＮＧＹＺ，ＺＯＵＳＷ，ｅｔａｌ．ＭｏｄａｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｓｅｒｖｏＣＮＣｃａｍｓｈａｆｔｇｒｉｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓｇｒｉｎｄｉｎｇｃａｒｒｉａｇｅ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０１６，４４（１７）：１４７－１５１．［６］柳懿麟，彭碧，张尚，等．高速凸轮轴磨床砂轮架箱体有限元分析［Ｊ］．机械制造，２０１２，５０（１１）：１１－１４．［７］周秦源．磨削工艺系统的动态特性及应用研究［Ｄ］．长沙：湖南大学，２０１３：１９－２１．ＺＨＯＵＱＹ．ＡＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｒｉｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｓｙｓｔｅｍａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［Ｄ］．Ｃｈａｎｇｓｈａ：Ｈｕ⁃ｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１３：１９－２１．［８］朱鹏飞，任小中．成形法磨齿加工中切向磨削力的试验研究［Ｊ］．金刚石与磨料磨具工程，２０１３，３３（４）：７４－７７．ＺＨＵＰＦ，ＲＥＮＸＺ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔａｎｇｅｎｔｉａｌｇｒｉｎｄｉｎｇｆｏｒｃｅｏｆｇｅａｒｆｏｒｍｇｒｉｎｄｉｎｇ［Ｊ］．Ｄｉａｍｏｎｄ＆Ａｂｒａ⁃ｓｉｖｅｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１３，３３（４）：７４－７７．［９］李伯民，赵波．现代磨削技术［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００３：２３－２７．［１０］申昊，蔡万宠，郁鼎文．两级阶梯形变幅杆设计及优化［Ｊ］．振动与冲击，２０１５，３４（２０）：１０４－１０８．ＳＨＥＮＨ，ＣＡＩＷＣ，ＹＵＤＷ．Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｗｏ⁃ｓｅｃｔｉｏｎｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓｔｅｐｐｅｄｈｏｒｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＶｉｂｒａ⁃ｔｉｏｎａｎｄＳｈｏｃｋ，２０１５，３４（２０）：１０４－１０８．［１１］王会良，房议，任小中．摆线轮磨齿机立柱振动特性有限元分析与实验研究［Ｊ］．机械传动，２０１７，４１（５）：１０６－１１０．ＷＡＮＧＨＬ，ＦＡＮＧＹ，ＲＥＮＸＺ．Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｖｅｒｔｉｃａｌｃｏｌｕｍｎｏｆｃｙｃｌｏｉｄｇｅａｒｇｒｉｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，２０１７，４１（５）：１０６－１１０．（责任编辑：张艳君）㊃９５㊃第８期王鑫涛等：全机结构试验起落架位移补偿加载技术研究㊀㊀㊀。

齿轮传动的噪声分析与降噪方法

其它条件相同，齿轮采用整体形结构比辐板式结构噪声将得到较大幅度下降，如图３所示。
的轮齿上，使齿面单位压力减小，不仅降低了传动噪
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北京工业职业技术学院学报
第５卷
（）２采用数控工艺手段，加工“ 鼓形齿轮” 。每一
■１轮的精度、
垃讣
■２、组裟稍应
■ ５轮润泔、口８轮的计、
口３叫光沽度、圈６轴承、
■ ４轮箱Ｊ状、Ｉ＿；
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■７、柑质
■ １运行条什Ｏ
■ ９动机与载变化、
■ ｌ、ｆＪ２轮状
较高的加工效率和较低的加工成本可大幅度提高齿形修缘量的确定主要是考虑修缘高度h应保齿轮精度和表面粗糙度而且剃齿能实现齿形修形及采取热处理变形补偿措施从而降低齿轮传动噪证修缘后重合系数大于1修缘厚度e为齿轮的静声提高齿轮承载能力和安全系数延长齿轮工作寿挠曲量如图4所示h1mcoseqk
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荷变化和动力装置不同而带来的多样性，也有由电动机和载荷引入的外部激励，还有啮合刚度、啮入啮出冲击、齿轮传动误差引起的内部激励。通过对汽
素，容易形成“ 顶刃啮合现象” 当被动齿轮齿距或基（节大于公称值时，在被动齿轮齿顶发生顶刃啮合；当
被动齿轮齿距或基节小于公称值时，在被动齿轮齿
变速箱的工艺要求，降低加工成本。
（）２对于辐板式结构齿轮可通过在辐板上开不规则的孔、，槽使结构不完全对称，以改变其振动模
态，降低齿轮噪声辐射效率，从而降低噪声。也可降低齿轮重量，使齿轮的固有频率降低，从而降低了啮