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1、中北大學學位論文變速箱齒輪齒廓修形及其噪音振動特性研究摘要變速箱是車輛動力系統(tǒng)的重要組成部件之一。作為傳遞動力的中間環(huán)節(jié)，對車輛速度的調(diào)整、扭矩的調(diào)整起到關(guān)鍵性作用。其工作狀態(tài)的穩(wěn)定、高效、靜音顯得尤為重要。在日新月異的今天，人們對乘用車的要求越來越高，一個快捷、舒適、安靜的駕乘感受也備受關(guān)注。而齒輪作為變速箱的核心零件，它的運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性決定著變速箱的質(zhì)量和功能。本文從漸開線直齒輪齒廓修形入手，探討對齒輪齒廓如何進行修形可以達到減振降噪的目的；利用時頻分析方法驗證修形后的齒輪在實際嚙合傳動過程中嚙合噪音減小并通過頻譜圖分析在轉(zhuǎn)速升
2、高后齒輪傳動機構(gòu)的聲音特征；最后將時間序列方法運用到齒輪的全壽命周期監(jiān)測中，以達到在齒輪運行過程中將潛在的故障隱患消滅于萌芽之中。齒輪傳動嚙合過程中的噪音是由于振動引起的。建立齒輪與齒輪嚙合的系統(tǒng)振動模型，將振動因素考慮到漸開線齒輪齒廓曲線中，耦合建立出齒輪齒廓在齒頂部分和齒根部分的修形曲線。從而減小齒輪嚙入和嚙出沖擊，達到齒輪機構(gòu)運轉(zhuǎn)過程的減振降噪的功效。闡述現(xiàn)代特征信號的檢測、采集的設(shè)備和方法，并以修形前后的齒輪作為研究對象，分別采集兩種嚙合過程中產(chǎn)生的聲音信號。利用MATLAB軟件對聲音文件進行處理，利用Butterwort
3、h數(shù)字濾波器對齒輪機構(gòu)中對齒輪嚙合、軸承運行和電機運行過程中出現(xiàn)的三種噪音進行分離。分析齒輪齒廓修形前后齒輪嚙合噪音波形的差別，驗證齒輪齒廓修形的效果。然后分析軸承和電機的噪音波形并分析減小噪音的方法。利用傅里葉變換思想對聲音文件進行快速傅里葉變換（FFT）將時域圖轉(zhuǎn)換為頻譜圖，分析頻譜圖并討論齒輪在傳動過程中隨著轉(zhuǎn)速的提升整個機構(gòu)發(fā)出的噪音的頻率變化，并分析其中的原因。介紹時間序列的分析思想，并引出非線性時間序列模型較常規(guī)的時間序列方法的優(yōu)越性和普適性。將時間序列方法應(yīng)用到齒輪傳動機構(gòu)的全壽命管理、監(jiān)測中。本文對輪中北大學學位論
4、文傳動過程中微小位移這個振動量進行時間序列模型的建立：分別對修形前后的兩對齒輪振動位移進行建模。然后通過MATLAB繪制相應(yīng)的時域圖和時間序列模型預(yù)測曲線圖。驗證非線性時間序列在預(yù)測齒輪傳動不穩(wěn)定和故障上的可行性。并比較這兩對齒輪嚙合過程中微小位移并且分析原因。并在同樣條件下做出一對斜齒輪的時域圖和預(yù)測曲線圖，對比直齒輪和斜齒輪在運行穩(wěn)定性上的差別并闡述原因。關(guān)鍵詞：特征信號采集，齒輪齒廓修形，Butterworth數(shù)字濾波器，快速傅里葉變換，GNAR，時間序列III中北大學學位論文Researchontransmissionge
5、artoothprofilemodificationandnoisevibrationcharacteristicsAbstractThegearboxisoneofthemostimportantcomponentsofthevehiclepowersystem.Asamiddlepowertransmissionlink,itplaysakeyroleinadjustingvehiclespeedandtorque,sothestableworkingconditionisveryimportant.Withtheprogre
6、ssofsociety,Peopleraisedhigherandhigherrequirementsforpassengercars.Afast,comfortableandquietdrivingexperienceispopular.Asanimportantpartofthegeartransmission,thegeardeterminesthesmoothfunctioningofthetransmissionqualityandfunctionality.Thisarticlebeganwritingfrominvo
7、lutesgeartoothprofilemodification.Discussthathowtoachievethepurposeofreducingvibrationandnoisethroughthegeartoothprofilemodification;Thenoisereducethatthegearafterrepairisprovedbytime-frequencyanalysismethodandthesoundfeaturesofgeartransmissionmechanismwhichindifferen
8、tspeedisanalysisoutbyfrequencyspectrum;Finally,thetime-seriesmethodswasappliedtothesurveillanceofthegearlifetimeandeliminate
