Чисельне дослідження напруги і шуму, створюваних включенням передач у коробці передач
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.263585Ключові слова:
COMSOL multiphysics, моделювання, зачеплення редуктора, напруга, шум, рівень звукового тискуАнотація
З розвитком автомобільної техніки та збільшенням продуктивності рухомих частин автомобіля, найважливішими стали двигун та коробка передач. Там, де компанії працюють над підвищенням звукоізоляції руху цих частин зовні та зниженням шуму та напружень, що виникають через рух, для вивчення цих шумів та напружень, а також для вивчення вібрацій, які створюють високу швидкість звуку та хвильовий тиск. Десь працюють на стандартній коробці передач та імітації руху шестерень. Щоб дізнатися напруження, які розраховуються через цей рух, також необхідно знати зовнішнє напруження, викликане цим рухом шестерень, а також швидкість шестерень у разі обертання. Результати показали, що контактні майданчики основної кромки на зовнішній кришці сильно схильні до впливу процесу обертання редуктора також при високих вібраціях. На це суттєво впливає вплив вібрацій та частоти Герца. На частотах, що досягають 1500 Гц, величина напруги та деформації була відносно велика. Прискорення і з допомогою різних зубів шестерні значення прискорення у цьому разі склало 3000 м/с2. Максимальне значення дотичних напружень досягало 9,5×104 Па за частотою від 1500 до 2000 Гц. Значення вібрації 1500 Гц є максимальним значенням, у якому досягається високий рівень шуму, оскільки він становить 112 дБ, що у 112 дБ вище, ніж в інших вібрацій. Досягнення умови сильного шуму при досягненні вібрації 1500 Гц досягається шляхом аналізу шуму, що виробляється коробкою передач автомобіля на цьому рівні. Величина шумового тиску та його хвиля через зовнішнє повітря редуктора, де величина хвильового тиску шуму досягла максимального значення складає 400 Па та найменшого значення – 500 Па.
Посилання
- Holzapfel, G. A., Linka, K., Sherifova, S., Cyron, C. J. (2021). Predictive constitutive modelling of arteries by deep learning. Journal of The Royal Society Interface, 18 (182), 20210411. doi: https://doi.org/10.1098/rsif.2021.0411
- Khleif, A. A. (2011). Computer Aided Spur Gear Data Extraction Based on Image Processing Technique. The Iraqi Journal for Mechanical and Material Engineering, 11 (1), 13–21. Available at: https://www.iasj.net/iasj/download/c0b37579f22c5edc
- Zhou, W., Zuo, Y., Zheng, M. (2018). Analysis and Optimization of the Vibration and Noise of a Double Planetary Gear Power Coupling Mechanism. Shock and Vibration, 2018, 1–13. doi: https://doi.org/10.1155/2018/9048695
- Mohammadpour, M., Theodossiades, S., Rahnejat, H. (2015). Dynamics and efficiency of planetary gear sets for hybrid powertrains. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 230 (7-8), 1359–1368. doi: https://doi.org/10.1177/0954406215590644
- Wang, Y., Yang, J., Guo, D., Lim, T. C. (2016). Vibration and sound radiation analysis of the final drive assembly considering the gear-shaft coupling dynamics. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 230 (7-8), 1258–1275. doi: https://doi.org/10.1177/0954406216632021
- Fatourehchi, E., Mohammadpour, M., King, P. D., Rahnejat, H., Trimmer, G., Williams, A., Womersley, R. (2017). Effect of mesh phasing on the transmission efficiency and dynamic performance of wheel hub planetary gear sets. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science, 232 (19), 3469–3481. doi: https://doi.org/10.1177/0954406217737327
- Hartono, D., Halim, D., Roberts, G. W. (2018). Gear fault diagnosis using the general linear chirplet transform with vibration and acoustic measurements. Journal of Low Frequency Noise, Vibration and Active Control, 38 (1), 36–52. doi: https://doi.org/10.1177/1461348418811717
- Zhou, J., Sun, W., Cao, L. (2019). Vibration and noise characteristics of a gear reducer under different operation conditions. Journal of Low Frequency Noise, Vibration and Active Control, 38 (2), 574–591. doi: https://doi.org/10.1177/1461348419825603
- Hou, L., Lei, Y., Fu, Y., Hu, J. (2020). Effects of lightweight gear blank on noise, vibration and harshness for electric drive system in electric vehicles. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part K: Journal of Multi-Body Dynamics, 234 (3), 447–464. doi: https://doi.org/10.1177/1464419320915006
- Wang, F., Xu, X., Fang, Z., Chen, L. (2017). Study of the influence mechanism of pitch deviation on cylindrical helical gear meshing stiffness and vibration noise. Advances in Mechanical Engineering, 9 (9), 168781401772058. doi: https://doi.org/10.1177/1687814017720586
- Sun, R.-B., Yang, Z.-B., Luo, W., Qiao, B.-J., Chen, X.-F. (2019). Weighted sparse representation based on failure dynamics simulation for planetary gearbox fault diagnosis. Measurement Science and Technology, 30 (4), 045008. doi: https://doi.org/10.1088/1361-6501/ab02d8
- Quang, N. H., Linh, N. H., Huy, T. Q., Lam, P. D., Tuan, N. A., Ngoc, N. D. et. al. (2022). Optimizing the partial gear ratios of the two-stage worm gearbox for minimizing total gearbox cost. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (1 (115)), 6–15. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.252301
- Shkarupylo, V., Skrupsky, S., Oliinyk, A., Kolpakova, T. (2017). Development of stratified approach to software defined networks simulation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (9 (89)), 67–73. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.110142
- Aliiev, E., Paliy, A., Kis, V., Paliy, A., Petrov, R., Plyuta, L. et. al. (2022). Establishing the influence of technical and technological parameters of milking equipment on the efficiency of machine milking. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (1 (115)), 44–55. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.251172
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Ali Abbar Khleif
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.