發(fā)布時間：2018-02-03 15:22

  本文關(guān)鍵詞： 滾輪傳動 力學(xué)模型 噪聲預(yù)測 減振降噪 噪聲評價　出處：《江蘇大學(xué)》2014年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：滾輪傳動裝置在工業(yè)上應(yīng)用廣泛,但工作中產(chǎn)生巨大噪聲,成為生產(chǎn)車間主要的噪聲源,對工人身心健康造成了嚴重的危害,嚴重影響企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展,制約社會經(jīng)濟進步。研究工作的主要目的是探索滾輪傳動系統(tǒng)振動噪聲的研究方法及其控制技術(shù),主要采用理論分析、有限元仿真和試驗相結(jié)合的研究方法,系統(tǒng)研究并討論其產(chǎn)生機理及減振降噪措施。工作特色主要為以下幾個方面： 一、首次研究滾輪傳動系統(tǒng),建立動力學(xué)模型。采用集總參數(shù)法,將整個滾輪傳動系統(tǒng)簡化為37個集中質(zhì)量振動系統(tǒng),建立滾輪傳動系統(tǒng)振動噪聲力學(xué)模型；確定滾輪傳動系統(tǒng)模型中各參數(shù),采用振型疊加法對其振動微分方程進行計算并編成matlab程序,以研究滾輪傳動系統(tǒng)的振動響應(yīng)特性。 二、首次研究并建立滾輪傳動系統(tǒng)振動噪聲預(yù)測模型。提取滾輪傳動系統(tǒng)4種典型工況下振動加速度試驗值,對該系統(tǒng)進行有限元建模；通過virtual.lab軟件的載荷識別逆運算功能,獲取滾輪傳動系統(tǒng)等效激勵載荷頻譜,將獲得的激勵頻譜加載到滾輪傳動系統(tǒng)力學(xué)模型,研究滾輪傳動系統(tǒng)輻射噪聲特性,與試驗實測得輻射噪聲進行對比分析,對滾輪傳動系統(tǒng)噪聲預(yù)測模型進行修正；使用修正后滾輪傳動系統(tǒng)噪聲預(yù)測模型,對滾輪系統(tǒng)其余多種工況輻射噪聲進行預(yù)測并與相應(yīng)工況試驗數(shù)據(jù)對比,結(jié)果吻合良好,驗證了滾輪傳動系統(tǒng)噪聲預(yù)測模型的正確性。 三、創(chuàng)新性運用有限元AML方法解決滾輪傳動系統(tǒng)輻射噪聲問題。由于滾輪傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工況特殊,對其振動噪聲研究會存在一定的困難。對被動件、基座部件及滾輪整體系統(tǒng)進行模態(tài)分析,建立滾輪傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有限元模型,研究滾輪傳動系統(tǒng)振動響應(yīng)特性；根據(jù)滾輪傳動系統(tǒng)現(xiàn)場工況環(huán)境,建立滾輪傳動系統(tǒng)聲學(xué)有限元模型；采用有限元AML方法研究滾輪傳動系統(tǒng)輻射聲場,獲得滾輪傳動系統(tǒng)輻射聲場中場點聲壓級,該場點聲壓級與試驗測試的聲壓級進行對比,頻譜一致性良好,驗證了有限元AML方法對局部邊界表面輻射聲場計算的可靠性。 四、采用灰色關(guān)聯(lián)理論研究滾輪傳動系統(tǒng)輻射噪聲影響因素。對滾輪系統(tǒng)振動噪聲頻譜研究結(jié)果表明：滾輪系統(tǒng)振動噪聲能量主要集中在350Hz～1300Hz:多個質(zhì)點位置振動噪聲最大峰值及次峰值集中在600Hz和400Hz兩個頻率點附近,接近滾輪系統(tǒng)力學(xué)模型第18階固有頻率；研究滾輪輪對偏差、滾輪摩擦、增添結(jié)構(gòu)阻尼材料及激勵不均等因素對滾輪系統(tǒng)輻射噪聲影響,采用灰色關(guān)聯(lián)理論對各影響因素進行綜合分析,結(jié)果表明：中間位置輪對偏差對滾輪系統(tǒng)輻射噪聲影響最大。 五、提出低噪聲滾輪傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案,設(shè)計并制作一套低噪聲滾輪傳動系統(tǒng)。研究引起滾輪傳動系統(tǒng)輻射噪聲的主要因素,針對主要原因提出多種滾輪傳動系統(tǒng)減振降噪的方案；將其中一種減振降噪方案進行實施,制作一套用于現(xiàn)場安裝調(diào)試并進行振動噪聲對比試驗的低噪聲滾輪傳動系統(tǒng),結(jié)果表明：低噪聲滾輪傳動系統(tǒng)降噪效果明顯,平均降噪量達到10dB。新的滾輪傳動系統(tǒng)已應(yīng)用于生產(chǎn)實踐,并已取得較大的社會經(jīng)濟效益。 六、提出滾輪傳動系統(tǒng)噪聲測量與評價新方法。對滾輪傳動系統(tǒng)輻射噪聲進行理論研究,在研究機器設(shè)備輻射聲功率計算方法相關(guān)國家標準基礎(chǔ)上,提出采用半圓柱面法測量滾輪傳動系統(tǒng)輻射聲功率；根據(jù)滾輪系統(tǒng)現(xiàn)場工況實際情況,提出采用一定距離滾輪軸線測量聲壓評價滾輪系統(tǒng)輻射噪聲的方法。 研究工作首次建立滾輪傳動系統(tǒng)振動噪聲預(yù)測模型,研究滾輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)特性和噪聲輻射特性；創(chuàng)新性將有限元AML方法運用于解決滾輪傳動系統(tǒng)輻射噪聲問題；采用灰色關(guān)聯(lián)理論研究滾輪傳動系統(tǒng)輻射噪聲的影響因素；提出多種低噪聲滾輪傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案,設(shè)計并制作低噪聲滾輪傳動系統(tǒng)一套；提出滾輪傳動系統(tǒng)輻射噪聲測量與評價新方法,開創(chuàng)性地為滾輪傳動系統(tǒng)的振動噪聲技術(shù)難題取得一系列具有重大科學(xué)價值的成果,對汽車、船舶等交通運輸工具的傳動系統(tǒng)減振降噪具有參考價值。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TB535

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本文編號：1487712