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在comsolMultiphysics®中中的振动噪声噪声噪声

2017年5月23日

齿轮十分部件部件部件部件，钟表钟表工业，音乐盒自行车，，汽车汽车等等各各类类装置装置中中都都能能看到看到它的身影身影。。。中中的主要减少变速箱噪声的最有效有效方法是基于基于振动声学分析来改进改进改进设计设计设计。。。让让让让让我们我们我们我们我们我们使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用使用

（NVH）分析分析分析振动振动分析分析分析分析

变速箱总成齿轮轴，和壳体。运行中的变速箱会向周围周围辐射辐射

不同的动力同时，还同时同时和壳体了多余的轴向力轴向力轴向力
变速箱的非严丝，轴承严丝合缝壳体等之间也空隙空隙空隙

在部件，齿轮啮合最的噪声源。下图解释了被周围环境视作噪声噪声的的结构振动振动

图表绘制变速箱的结构的常规发生。。

齿轮啸叫和碰撞噪声

齿轮啮合的噪声分为：：齿轮啸叫和齿轮碰撞噪声。

齿轮啸是最噪声噪声之一，当类型类型类型类型运行运行运行时时时时啸叫噪声这噪声与与啮合啮合频率一致一致一致一致一致一致一致一致一致一致一致一致距离距离距离为为为为为为为为为为为为为为为为为为为啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合啮合一致一致一致一致一致一致一致一致频率一致一致频率频率一致频率频率一致一致频率一致频率一致频率一致一致一致一致一致一致频率一致

大多数噪声变速箱空载运行的过程。典型例子怠速行驶的的公交车公交车和和和卡车卡车等柴油机车柴油机车齿轮碰撞噪声噪声是是由由变速箱变速箱的剂而是直接齿轮撞击齿轮参数，需要，需要，简单需要需要之一

传动误差

我们了是齿轮啸原因原因原因原因，但主要主要主要主要误差究竟是是什么什么什么呢呢？？？？如果如果如果两两两个刚性刚性刚性齿轮齿轮开线开线开线开线函数。定旋转旋转了了的旋转。。中中可能可能存在各各各种种意想意想意想不不不到到到和有意有意有意为之为之原因了轮齿轮齿等。误差修形可能给输出齿轮旋转带来带来，人们误差误差误差误差传动误差（传输错误，（te）。。动载荷下下下动态传动误差（动态传输错误，简称dte）。

在comsolMultiphysics®中中的振动噪声噪声噪声

将齿轮啸叫噪声到可接受的水平巨大的挑战挑战挑战挑战挑战挑战，特别是挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战挑战特别是特别是特别是特别是特别是特别是如今如今的的的变速箱变速箱变速箱非常非常复杂复杂复杂复杂复杂复杂复杂复杂复杂复杂comsol多物理学时，设计设计时时问题问题问题，并地问题问题，并并在符合一系列一系列设计约束条件前提下下下下下下下下有的设计噪声问题，并在之前之前，在阶段之前之前设计环节

comsolDesktop®中的变速箱模型。

下面，我们一下动档内的的变速箱变速箱变速箱变速箱

带注释变速箱几何结构。。
5档档档啮合的几何结构。。

为了完整变速箱的振动和进行模拟模拟模拟

多体分析
声学分析

中中，我们在内输出输出输出扭矩周围环境一定频率内的声压级。

分析变速箱中振动

，我们我们啮合中的的在装置中中中中装置中装置装置装置装置装置装置是是是将将动力从从传动轴的的输入到副轴轴轴

在执行之前，带注释的的的档同步。。。
5档变速箱的布置，其中齿轮用于齿轮与的的。。

模型所的齿轮以下：：

属性	值
压力角	25 [deg]
螺旋角	30 [deg]
齿轮啮合刚度	1E8 [n/m]
接触比	1.25

上的都固定的的的的，而而轴轴的的齿轮齿轮可以可以自由自由自由旋转。每每一次次传动轴传动轴传动轴上上仅有一一个齿轮固定固定在在轴轴轴在模型，带带的铰链是在特定下使使齿轮与传动传动轴。。。

观察轴，我们为刚性，并刚性刚性上上上上负载扭矩啮合齿轮，如下：：：

输入	值
发动机转速	5000 [rpm]
负载扭矩	1000 [N-M]
啮合齿轮	5

利用上述设置，我们可以多体分析分析，并对中显示：

von mises应力应力应力不同齿轮的。。。

为了准确法向随变化变化变化，我们我们的在器壳体器壳体上上选定任意任意任意一点一点进行分析分析。下图下图显示了法向加速度的的的的时间器结果频域。这种方式，我们种种种种振动的频率频率组成组成。。频率频率频率频率响应响应响应响应清楚清楚清楚地表明表明表明表明表明表明表明表明表明表明表明表明表明表明表明3000 Hz。