齒（chǐ）輪箱結構振動與噪音的問題預測

齒輪箱作為機械傳動零部件憑（píng）借其傳動效率高，結構緊湊，傳動比穩定和壽命長等優點得到了廣泛的應用。隨著現代工業的不斷發展（zhǎn），齒輪傳動不斷朝著高速、重載、大功（gōng）率（lǜ）的方向發展，這（zhè）必然（rán）帶來了更為嚴（yán）峻的齒（chǐ）輪箱振動與噪音問題。由於齒輪箱在各種機械傳動中日益重要的作用，而能有效的對齒輪箱（xiāng）的噪音與振動的控製就顯得非（fēi）常重（chóng）要。

從齒輪箱振動與（yǔ）輻射（shè）的特（tè）性出發來設計生產齒輪箱或是對（duì）現有的齒（chǐ）輪箱進行有效的改造（zào），必將大大（dà）改善當（dāng）前齒輪（lún）箱（xiāng）振（zhèn）動噪音過大的掌控。而隨著計算機（jī）技術的發展，各種仿（fǎng）真軟件的出現與不斷的發展（zhǎn）完善（shàn）為解決（jué）振動噪音的預測提供了可（kě）靠的工具。其中有限元邊界元方法是應用的最（zuì）多也最為成熟（shú）的噪音（yīn）預測方法。

齒輪箱的振動主要是由齒輪的振動經過軸係傳到齒輪箱，激勵齒輪箱箱體的振動，從而輻（fú）射噪音。而齒輪箱中的齒輪振動產生的激勵是十分複雜的，包括（kuò）輪齒齧合過程中碰撞產生的齧（niè）合衝（chōng）擊激勵（lì），不斷變（biàn）化的綜合剛度激勵（lì）以及齒（chǐ）輪生產與安裝誤差導致的（de）誤差（chà）激勵等。

齒輪箱的有限元（yuán）建模過（guò）程中對模型（xíng）進行了適當（dāng）的簡化，忽略了齒輪箱箱體和齒輪上的分倒角。計算齒輪箱表麵節點的（de）振（zhèn）動響應，並以（yǐ）此作為齒輪箱噪音預測的邊界條件。

齒輪箱結構噪音預測可采（cǎi）用邊界元方法，結構表麵（miàn）輻射噪音（yīn）是由於結構振動產生的，因此可把（bǎ）齒輪（lún）箱和周圍的空氣看作是一個聲學係統。邊界元分析首先需要建立邊界元模型，邊界元模型實際上就是通過對齒（chǐ）輪箱外表麵進行提取並劃分（fèn）網絡來實現的。利用直接邊界元法對齒輪箱外部聲場進行求解，同時在齒輪箱外側建立立方體場點，以獲（huò）得各側麵聲強雲圖，便於與聲強測試結果進行比較。

通過以上的實驗可以知道，齒輪齧合頻率為影響齒（chǐ）輪箱噪音（yīn）的主要頻率（lǜ），該頻率下結構噪音（yīn）較大的主要原因是齒（chǐ）輪箱非支撐側麵的剛度不夠，可以采用在該側麵添加筋板來改善其剛度，已達（dá）到降低齒輪箱（xiāng）結構噪音的目的。邊界元方法從齒輪箱的動態特性和聲學特性角度來分（fèn）析齒輪（lún）箱的真的與輻射噪音的特性，由聲強測試結構可知，預測結果基本準確的反映了齒輪箱輻射噪音的（de）特性，表明了該方法應用（yòng）於齒輪箱噪（zào）音預測的有效（xiào）性，為齒輪箱的振動與噪音控製及（jí）優化設計提供了依據。