6.2 双环减速机结构噪声及空气噪声振动实验分析6.2.1 振动测试实验台及实验装置本文进行振动噪声实验使用的双环减速器其结构如**章中图2.1所示,该减速器转动输入方式采用中心输入或两端输入均可,本实验中采用中心输入方式,输入轴齿轮及与其啮合的两个齿轮齿数相同,所以输入轴转速与两端偏心轴转速相同,环板与输出轴齿轮参数如表6.1:
表6.1内啮合齿轮参数表
齿轮参数
输出齿轮
环板
模数
2
齿数
56
58
啮合角
39.039°
变位系数
1.37
1.685
齿顶高系数
0.7
偏心轴上二偏心的相位角为180°。
测试参照国家标准《验收试验中齿轮装置机械振动的测定》(GB8543-1987)及《齿轮装置噪声声功率级测定方法》(GB6404-1986)的规定进行。振动测试实验台如图6.1所示,图
6.2为测试实验参控制系统和数据采集系统。
在测试产对所有的加速度传感器,放大器及数据自动采集处理系统进行校准,对规定的所有测点进行打磨,平磨并做好标记,测试时在规定工况下依次将传感器磁性底座放在各测点上。传感器测得的振动信号(包括速度级和加速度级振动信号)经电荷放大器放大后进入16通道卡式采集仪进行采集记录,用智能动态信号分析仪分析各测点的1/3倍频程度级结构噪声,再对所有的测点的结构噪声值做对数平均,得到总的结构噪声频谱图。空气噪声用声级计测量减速装置各个测点的A计权声压级和1/1倍频程声压级。各测点距齿轮箱测量表面的距离为1米。测试前已用标准噪声源HY203-93260对声级计进行校准。测试系统框图如图6.3所示。测试设备如下:
(1)丹麦B&K4382加速度传感器;
(2)丹麦B&K2635加速度传感器;
(3)INV306D(F)东方科卡卡式采集仪;
(4)INV303智能信号采集处理分析仪(包括DASP大容量数据自动采集和信号处理系统);
(5)衡阳仪表厂JS-1精密声级计;
(6)标准噪声源HY203-93260。
6.22测试工况及测试结果
结构振动噪声测试在齿轮箱安装基脚布置6个测点,测点布置图见图3中1-6测点,在每一测点上按31.5Hz~5kHz1/3倍频中心频率测试加速度级频谱(re:a0=10-6m/s)和1/3倍频中心频率测试速度级频谱(re:a0=5*10-8m/s)。空气噪声测试声压级基准2*10-5Pa,用声级计上的A计权声压级和1/1倍频程声压级测量减速齿轮装置各个测点。各测点距齿箱测量表面的距离为1米。测点位置见测点布置图6.4中Ⅰ-Ⅳ测点。
减速装置测试工况为:输入转矩为20N·m,输入转速分别为600r/min、800r/min、1000r/min、1200r/min对6个测点进行测试,将测试结果进行频域自谱分析,四种工况下各测点幅值谱*大值及频率列表如下:
表6.2幅值谱*大值及频率列表
工况
600r/min
800r/min
1000r/min
1200r/min
测
点
频率
(Hz)
幅值
(cm/s)
1
585.94
0.094
781.25
0.218
976.56
0.208
1118.61
2858.66
0.104
0.134
2911.93
0.131
2361.51
0.101
3
870.03
0.121
958.81
0.176
1988.64
4
887.78
0.119
763.49
0.353
1970.88
1154.12
0.311
5
2876.42
0.077
0.162
0.281
0.155
6
0.075
0.136
0.149
0.158
从表6.1齿轮参数及表6.2数据可以看出,各种工况下幅值谱*大值的频率成份齿轮啮合频率或啮合频率的倍数,出现了齿轮所在轴转频及其倍频为调制频率的啮合频率调制现象。图6.5为1200rpm工况下1、2测点幅值谱图。