Чисельне дослідження напруги і шуму, створюваних включенням передач у коробці передач

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.263585

Ключові слова:

COMSOL multiphysics, моделювання, зачеплення редуктора, напруга, шум, рівень звукового тиску

Анотація

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.

Біографія автора

Ali Abbar Khleif, University of Technology

Assistant Professor Doctor

Department of Production Engineering and Metallurgy

Посилання

  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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

2022-08-31

Як цитувати

Khleif, A. A. (2022). Чисельне дослідження напруги і шуму, створюваних включенням передач у коробці передач . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(1 (118), 47–55. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.263585

Номер

Розділ

Виробничо-технологічні системи