System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 齿轮振动噪声评价方法及装置、存储介质、计算机设备制造方法及图纸_技高网

齿轮振动噪声评价方法及装置、存储介质、计算机设备制造方法及图纸

技术编号:43469697 阅读:1 留言:0更新日期:2024-11-27 13:07
本申请涉及机械传动技术领域,公开了一种齿轮振动噪声评价方法及装置、存储介质、计算机设备,方法包括:获取齿轮系统的齿轮参数,齿轮系统包括互相咬合的钢齿轮及聚合物齿轮,齿轮参数包括钢齿轮和聚合物齿轮各自的承载扭矩;基于齿轮参数,计算齿轮系统的接触刚度值,基于齿轮参数及计算出的接触刚度值,计算齿轮系统在传动过程中的振动位移;基于齿轮系统的受力与振动位移关联关系,获取使得齿轮系统产生前述振动位移的切向动态啮合力及轴向动态啮合力;基于切向动态啮合力、轴向动态啮合力及承载扭矩,仿真模拟齿轮系统在传动过程中的振动噪声产生情况,得到振动噪声评价结果。通过计算接触刚度值并仿真模拟振动噪声,能够提高噪声评价精度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及机械传动,尤其是涉及到一种齿轮振动噪声评价方法及装置、存储介质、计算机设备


技术介绍

1、传动装置作为传递动力和运动的部件组合,在新能源汽车传动系统中承担着重要作用。聚合物齿轮因其轻便、低噪音、自润滑及注塑工艺带来的低成本高效生产,在汽车电装、仪器仪表等领域广泛应用。近年来,高性能工程聚合物的研发改性和精密注塑工艺的持续升级,使聚合物齿轮的承载功率不断提升,已达30kw以上,实现了从简单的运动传递到动力传递的突破,成功应用于新能源汽车减速器等领域,并不断向大功率、大尺寸演进,有力推动齿轮行业“以塑代钢”的变革趋势。

2、聚合物齿轮应用于新能源汽车传动系统,有助于降低系统的质量与转动惯量,提高功率密度与调控精度,增加齿轮副重合度与均载性,进而促进节能减排,优化振动噪声,全面提升整车性能。由于聚合物齿轮在强度、刚度、导热及耐磨等方面的性能显著弱于钢齿轮,因此,采用钢和聚合物齿轮复合传动的方案,能够充分结合钢的高强度、高硬度、耐磨性与聚合物材料的轻量化、自润滑、耐腐蚀等特点,有助于发挥各自的优势,开发新型复合传动装置。

3、但是,目前对钢和聚合物齿轮复合传动装置,即由钢齿轮和聚合物齿轮构成的齿轮系统的振动噪声特性与耐久可靠性的评价精度不高,从而一定程度上影响了前述“复合”齿轮系统在新能源汽车等高端装备领域进一步的应用。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供了一种齿轮振动噪声评价方法及装置、存储介质、计算机设备,获取齿轮系统的齿轮参数,其中,齿轮系统包括互相咬合的钢齿轮及聚合物齿轮,齿轮参数包括钢齿轮和聚合物齿轮各自的承载扭矩;基于齿轮参数,计算齿轮系统的接触刚度值,基于齿轮参数及计算出的接触刚度值,计算齿轮系统在传动过程中的振动位移;基于齿轮系统的受力与振动位移关联关系,获取使得齿轮系统产生前述振动位移的切向动态啮合力及轴向动态啮合力;基于切向动态啮合力、轴向动态啮合力及承载扭矩,仿真模拟齿轮系统在传动过程中的振动噪声产生情况,并基于仿真模拟出的振动噪声产生情况得到振动噪声评价结果。通过计算接触刚度值并仿真模拟振动噪声产生情况,能够提高噪声评价精度。

2、根据本申请的一个方面,提供了一种齿轮振动噪声评价方法,所述方法包括:

3、获取齿轮系统的齿轮参数,其中,所述齿轮系统包括互相咬合的钢齿轮及聚合物齿轮,所述齿轮参数包括钢齿轮和聚合物齿轮各自的承载扭矩;

4、基于所述齿轮参数,计算所述齿轮系统的接触刚度值,基于所述齿轮参数及计算出的接触刚度值,计算齿轮系统在传动过程中的振动位移;

5、基于齿轮系统的受力与振动位移关联关系,获取使得齿轮系统产生所述振动位移的切向动态啮合力及轴向动态啮合力;

6、基于所述切向动态啮合力、所述轴向动态啮合力及所述承载扭矩,仿真模拟所述齿轮系统在传动过程中的振动噪声产生情况,并基于仿真模拟出的振动噪声产生情况得到振动噪声评价结果。

7、可选地,所述钢齿轮与所述聚合物齿轮的齿宽不相同,所述基于所述齿轮参数,计算所述齿轮系统的接触刚度值,包括:

8、基于所述齿轮参数及接触刚度值计算公式,计算齿轮系统的接触刚度值,其中,所述接触刚度值计算公式为:

9、,,,,

10、为齿轮系统的接触刚度值,为钢齿轮的弹性模量,为齿轮系统中小齿轮的齿宽,为钢齿轮的泊松比,为钢齿轮与聚合物齿轮接触时的粘性接触力作用半径,为齿轮系统的等效曲率半径,为计算接触刚度值过程中的过程参数,为钢齿轮与聚合物齿轮接触界面的界面粘附能量,为齿轮系统的弹性模量,为钢齿轮与聚合物齿轮接触时的粘性接触力,为预设应力因子,为钢齿轮与聚合物齿轮接触时的弹性接触力作用半径。

11、可选地,所述齿轮参数包括钢齿轮和聚合物齿轮各自的压缩刚度值、弯曲刚度值、剪切刚度值及齿基刚度值;所述基于所述齿轮参数及计算出的接触刚度值,计算齿轮系统在传动过程中的振动位移,包括:

12、基于法向时变啮合刚度值计算公式、所述接触刚度值及所述齿轮参数,计算齿轮系统的法向时变啮合刚度值,基于所述法向时变啮合刚度值及所述齿轮参数,计算齿轮系统在传动过程中的振动位移,其中,所述法向时变啮合刚度值计算公式为:

13、,

14、为齿轮系统的法向时变啮合刚度值,及分别为钢齿轮压缩刚度值及聚合物齿轮压缩刚度值,及分别为钢齿轮弯曲刚度值及聚合物齿轮弯曲刚度值,及分别为钢齿轮剪切刚度值及聚合物齿轮压缩刚度值,及分别为钢齿轮齿基刚度值及聚合物齿轮齿基刚度值,为齿轮系统的接触刚度值。

15、可选地,所述齿轮参数包括钢齿轮和聚合物齿轮各自的质量及基圆半径,所述振动位移包括钢齿轮和聚合物齿各自的沿y轴方向上的平移振动位移、沿z轴方向上的平移振动位移及传动过程中的转角振动位移,所述基于所述法向时变啮合刚度值及所述齿轮参数,计算齿轮系统在传动过程中的振动位移,包括:

16、基于所述法向时变啮合刚度值、所述齿轮参数及振动位移计算公式,计算齿轮系统在传动过程中的振动位移,其中,所述振动位移计算公式为:

17、,

18、,

19、,

20、,

21、,

22、,

23、及分别为钢齿轮和聚合物的质量,及分别为钢齿轮和聚合物齿轮的中心点沿y轴方向上的平移振动位移,及分别为钢齿轮和聚合物齿轮的中心点沿z轴方向上的平移振动位移,及分别为钢齿轮和聚合物齿轮传动过程中的转角振动位移,及分别为一阶和二阶导数,、、及依次为钢齿轮的切向和轴向的预设平移振动阻尼系数,聚合物齿轮的切向和轴向的预设平移振动阻尼系数,、、及依次为钢齿轮的切向和轴向的预设平移振动刚度系数,聚合物齿轮的切向和轴向的预设平移振动刚度系数,及分别为钢齿轮和聚合物齿轮的转动惯量,及分别为钢齿轮和聚合物齿轮的基圆半径,及分别为钢齿轮和聚合物齿轮的承载扭矩,为齿轮系统在传动过程中的螺旋角,为齿轮系统的法向时变啮合刚度值,及分别为齿轮系统传动过程中的切向啮合误差及轴向啮合误差,为齿轮系统传动过程中的法向啮合阻尼。

24、可选地,所述基于齿轮系统的受力与振动位移关联关系,获取使得齿轮系统产生所述振动位移的切向动态啮合力及轴向动态啮合力,包括:

25、基于切向动态啮合力振动位移关联关系计算公式及所述振动位移,获取齿轮系统的切向动态啮合力,以及基于轴向动态啮合力振动位移关联关系计算公式及所述振动位移,获取齿轮系统的轴向动态啮合力,其中,所述切向动态啮合力振动位移关联关系计算公式为:

26、,

27、所述轴向动态啮合力振动位移关联关系计算公式为:

28、,

29、及分别为齿轮系统的切向动态啮合力及轴向动态啮合力,为齿轮系统在传动过程中的螺旋角,及分别为钢齿轮和聚合物齿轮的中心点沿y轴方向上的平移振动位移,为齿轮系统的法向时变啮合刚度值,及分别为钢齿轮和聚合物齿轮的中心点沿z轴方向上的平移振动位移,及分别本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种齿轮振动噪声评价方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钢齿轮与所述聚合物齿轮的齿宽不相同,所述基于所述齿轮参数,计算所述齿轮系统的接触刚度值,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述齿轮参数包括钢齿轮和聚合物齿轮各自的压缩刚度值、弯曲刚度值、剪切刚度值及齿基刚度值;所述基于所述齿轮参数及计算出的接触刚度值,计算齿轮系统在传动过程中的振动位移,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述齿轮参数包括钢齿轮和聚合物齿轮各自的质量及基圆半径,所述振动位移包括钢齿轮和聚合物齿各自的沿y轴方向上的平移振动位移、沿z轴方向上的平移振动位移及传动过程中的转角振动位移,所述基于所述法向时变啮合刚度值及所述齿轮参数,计算齿轮系统在传动过程中的振动位移,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于齿轮系统的受力与振动位移关联关系,获取使得齿轮系统产生所述振动位移的切向动态啮合力及轴向动态啮合力,包括:

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述切向动态啮合力、所述轴向动态啮合力及所述承载扭矩,仿真模拟所述齿轮系统在传动过程中的振动噪声产生情况,并基于仿真模拟出的振动噪声产生情况得到振动噪声评价结果,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述基于所述振动加速度及所述噪声声压级得到振动噪声评价结果,包括:

8.一种齿轮振动噪声评价装置,其特征在于,所述装置包括:

9.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述齿轮振动噪声评价的方法。

10.一种计算机设备,包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述齿轮振动噪声评价的方法。

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【技术特征摘要】

1.一种齿轮振动噪声评价方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钢齿轮与所述聚合物齿轮的齿宽不相同,所述基于所述齿轮参数,计算所述齿轮系统的接触刚度值,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述齿轮参数包括钢齿轮和聚合物齿轮各自的压缩刚度值、弯曲刚度值、剪切刚度值及齿基刚度值;所述基于所述齿轮参数及计算出的接触刚度值,计算齿轮系统在传动过程中的振动位移,包括:

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述齿轮参数包括钢齿轮和聚合物齿轮各自的质量及基圆半径,所述振动位移包括钢齿轮和聚合物齿各自的沿y轴方向上的平移振动位移、沿z轴方向上的平移振动位移及传动过程中的转角振动位移,所述基于所述法向时变啮合刚度值及所述齿轮参数,计算齿轮系统在传动过程中的振动位移,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于齿轮系统的受力与振动位移关联关系,获...

【专利技术属性】
技术研发人员:曹展陈慧勤肖蓬勃
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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