در زمینه های ترانزیت راه آهن مدرن ، حمل و نقل هوایی و تجهیزات مکانیکی با سطح بالا ، انتقال دنده نه تنها به راندمان و قابلیت اطمینان بالا بلکه عملکرد عالی NVH (سر و صدا ، لرزش ، سختی) نیاز دارد. سطح NVH به طور مستقیم بر تجربه کاربر و عمر خدمات تأثیر می گذارد و همچنین تأثیر عمیقی بر هزینه های نگهداری تجهیزات و تصویر برند دارد. در این مقاله به طور سیستماتیک روشهای آزمایش ، عوامل مؤثر بر عوامل و استراتژی های بهینه سازی Gear NVH را معرفی می کند.
1. اهمیت NVH در گیربکس
در حین انتقال دنده ، هرگونه خطای هندسی کوچک ، انحراف مونتاژ یا نقص مواد می تواند در هنگام مشبک به منابع لرزش و سر و صدا تبدیل شود. برای گیربکس های قطار راه آهن ، سر و صدای زیاد نه تنها بر راحتی مسافر تأثیر می گذارد بلکه باعث خستگی خستگی به اجزایی مانند یاتاقان ها و چرخ دنده ها می شود و از این طریق عمر خدمات کل دستگاه را کوتاه می کند. بدون تغییر طرح مواد و انتقال ، از طریق آزمایش علمی NVH و بهینه سازی ، می توانیم به مزایای دوگانه کاهش نویز و بهبود زندگی برسیم.
لرزش و سر و صدای ایجاد شده در گیربکس از طریق پاسخ مسکن به سایر قسمت های وسیله نقلیه منتقل می شود. منبع تحریک عمدتاً خطای انتقال است و مسیرهای انتقال شامل مسکن دنده دنده و نگه داشتن دنده هوا است.
2. منابع اصلی سر و صدای دنده
مشخصات دندان و خطاهای مارپیچ: مشبک ناهموار ناشی از این خطاها منجر به تأثیر مشبک می شود و در نتیجه باعث افزایش قله های نویز می شود.
زبری سطح بیش از حد چرخ دنده: مستقیماً بر وضعیت تماس مشبک تأثیر می گذارد و سر و صدای فرکانس بالا ایجاد می کند.
مونتاژ خارج از مرکز و شعاع شعاعی: اینها باعث ایجاد نیروی ناهموار در نقاط مشبک می شوند و منجر به سر و صدای دوره ای می شوند.
فرکانس فرکانس رزونانس: هنگامی که فرکانس مشبک دنده نزدیک به فرکانس رزونانس جعبه ، شفت یا ساختار خارجی نزدیک است ، نویز به طور قابل توجهی تقویت می شود.
3 روش تست سر و صدای دنده
3.1 اندازه گیری صوتی
برای اندازه گیری سطح فشار صدا (DB) جعبه دنده در حین کار از میکروفن های میدانی آزاد استفاده کنید.
تجزیه و تحلیل شدت صدا می تواند منابع اصلی نویز را پیدا کند.
این آزمایش باید در یک محفظه آنهوئیک یا محیط نیمه فناوری انجام شود تا از دخالت در سر و صدای محیط جلوگیری شود.
به عنوان مثال ، در آزمایش آکوستیک تراموا ، از آرایه های میکروفون برای تشخیص منابع نویز در اجزای بدن مانند بدنه تراموا ، ساختار بوگی و عناصر تنظیم چرخ استفاده می شود. مناطق صوتی شامل گیربکس ، پوشش بوگی و غیره هستند.
3.2 تجزیه و تحلیل لرزش
برای ضبط سیگنال های لرزش در جهات مختلف جعبه دنده از شتاب سنج سه محوره استفاده کنید.
از طریق تجزیه و تحلیل FFT (تبدیل سریع فوریه) ، سیگنال های ارتعاش را به طیف سنجی تبدیل می کنید تا حضور اجزای فرکانس غیر طبیعی را تعیین کنید.
می توان آن را با تجزیه و تحلیل سفارش ترکیب کرد تا فرکانس مشبک دنده را از ارتعاشات سایر اجزای مکانیکی متمایز کند.
طیف فرکانس می تواند دامنه مربوط به فرکانس های مختلف ، مانند دنده 1x ، 1x پین ، 1xGMF (فرکانس مشبک دنده) ، 2xGMF ، 3xGMF و غیره را نشان دهد ، لرزش شعاعی برجسته تر است ، در حالی که برای چرخ دنده های مارپیچ ، لرزش محوری آشکارتر است.
3.3 آزمایش زبری سطح
برای اندازه گیری پارامترهایی مانند RA و RZ از سطح دندان از مترهای زبری سطح (مانند تیلور هابسون تالیف) استفاده کنید.
زبری بیش از حد سطح نه تنها اصطکاک را افزایش می دهد بلکه باعث تقویت سر و صدای مشبک می شود.
برای چرخ دنده های پر سرعت ، توصیه می شود RA کمتر از یا مساوی 0.4 میکرومتر برای کاهش اجزای نویز با فرکانس بالا باشد.
4. استراتژی های بهینه سازی NVH
4.1 بهینه سازی اصلاح سطح دندان
تسکین نوک و ریشه: هنگام درگیر شدن ریشه ، ضربه را کاهش دهید.
تاجگذاری: غلظت بار را در طول جهت دندان کاهش دهید. با بهینه سازی اصلاح ، می توان نیروی ضربه مشبک را به طور مؤثر کاهش داد و سر و صدای منبع را سرکوب کرد.
روش های مختلف اصلاح ، مانند چرخ دنده های مارپیچ دو تاج دار با پروفایل های مختلف پارابولیک (پارابول های ثانویه ، کوارتیک و sextic) ، چرخ دنده های تاج گذاری کانتور با ویژگی هایی مانند کاهش فشار پایین و ترخیص از نوک و غیره وجود دارد.
4.2 بهبود زبری سطح
برای کاهش زبری سطح از فن آوری های دقیق ، Honing یا Polishing and Rolling استفاده کنید.
از طریق تقویت نورد ، نه تنها می توان مقدار RA را کاهش داد ، بلکه می توان کیفیت لایه سخت شده سطح دندان را نیز بهبود بخشید.
Honing یک فرایند مؤثر است. محور ابزار Honing به طور مناسب تنظیم شده است ، و ابزار Honing (یک دنده داخلی با دقت ساخته شده از سرامیک ساینده مانند آلومینا با زاویه مارپیچ خاص) دنده قطعه کار را پردازش می کند. در حین کار ، جهت پردازش (مخاطب) سطح دندان دنده تقریباً مشابه در هنگام مشبک دنده واقعی است.
4.3 تعادل پویا و دقت مونتاژ
برای کاهش منابع لرزش ، تست های تعادل پویا را روی چرخ دنده ها و شفت سازی انجام دهید.
کنترل شعاع شعاعی (FR) و محوری محوری (FA) در حین مونتاژ برای جلوگیری از بارهای ناهموار.
5. استانداردها و الزامات آزمایش
استانداردهای بین المللی و صنعت نیازهای روشنی برای عملکرد NVH GEAR دارند:
ISO 1328: نمرات دقت دنده و دامنه خطا را مشخص می کند.
ISO 8579: با اندازه گیری نویز انتقال دنده.
ISO 10816: استانداردهای نظارت و ارزیابی لرزش را پوشش می دهد.
با ادغام آزمایش NVH در کنترل کیفیت کل فرآیند تولید ، می توان قبل از ترک محصول از کارخانه ، سکوت و ثبات سیستم انتقال اطمینان حاصل کرد.
آزمایش Gear NVH نه تنها بخشی از بازرسی کارخانه است بلکه باید در کل فرآیند طراحی دنده ، پردازش و مونتاژ نیز اجرا شود. از طریق اندازه گیری صوتی سیستماتیک ، تجزیه و تحلیل لرزش و اندازه گیری زبری سطح ، همراه با بهینه سازی اصلاح و فناوری پردازش دقیق ، سکوت عملیاتی و عمر سرویس گیربکس می تواند بدون افزایش هزینه ها به طور قابل توجهی بهبود یابد. این نه تنها جلوه ای از رقابت با محصول بلکه یک روند اجتناب ناپذیر در توسعه با کیفیت بالا در ساخت ماشین آلات مدرن است.
