滚轮传动系统振动噪声控制研究

发布时间：2018-02-03 15:22

  本文关键词： 滚轮传动 力学模型 噪声预测 减振降噪 噪声评价　出处：《江苏大学》2014年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：滚轮传动装置在工业上应用广泛,但工作中产生巨大噪声,成为生产车间主要的噪声源,对工人身心健康造成了严重的危害,严重影响企业生产和发展,制约社会经济进步。研究工作的主要目的是探索滚轮传动系统振动噪声的研究方法及其控制技术,主要采用理论分析、有限元仿真和试验相结合的研究方法,系统研究并讨论其产生机理及减振降噪措施。工作特色主要为以下几个方面： 一、首次研究滚轮传动系统,建立动力学模型。采用集总参数法,将整个滚轮传动系统简化为37个集中质量振动系统,建立滚轮传动系统振动噪声力学模型；确定滚轮传动系统模型中各参数,采用振型叠加法对其振动微分方程进行计算并编成matlab程序,以研究滚轮传动系统的振动响应特性。 二、首次研究并建立滚轮传动系统振动噪声预测模型。提取滚轮传动系统4种典型工况下振动加速度试验值,对该系统进行有限元建模；通过virtual.lab软件的载荷识别逆运算功能,获取滚轮传动系统等效激励载荷频谱,将获得的激励频谱加载到滚轮传动系统力学模型,研究滚轮传动系统辐射噪声特性,与试验实测得辐射噪声进行对比分析,对滚轮传动系统噪声预测模型进行修正；使用修正后滚轮传动系统噪声预测模型,对滚轮系统其余多种工况辐射噪声进行预测并与相应工况试验数据对比,结果吻合良好,验证了滚轮传动系统噪声预测模型的正确性。 三、创新性运用有限元AML方法解决滚轮传动系统辐射噪声问题。由于滚轮传动系统结构和工况特殊,对其振动噪声研究会存在一定的困难。对被动件、基座部件及滚轮整体系统进行模态分析,建立滚轮传动系统的结构有限元模型,研究滚轮传动系统振动响应特性；根据滚轮传动系统现场工况环境,建立滚轮传动系统声学有限元模型；采用有限元AML方法研究滚轮传动系统辐射声场,获得滚轮传动系统辐射声场中场点声压级,该场点声压级与试验测试的声压级进行对比,频谱一致性良好,验证了有限元AML方法对局部边界表面辐射声场计算的可靠性。 四、采用灰色关联理论研究滚轮传动系统辐射噪声影响因素。对滚轮系统振动噪声频谱研究结果表明：滚轮系统振动噪声能量主要集中在350Hz～1300Hz:多个质点位置振动噪声最大峰值及次峰值集中在600Hz和400Hz两个频率点附近,接近滚轮系统力学模型第18阶固有频率；研究滚轮轮对偏差、滚轮摩擦、增添结构阻尼材料及激励不均等因素对滚轮系统辐射噪声影响,采用灰色关联理论对各影响因素进行综合分析,结果表明：中间位置轮对偏差对滚轮系统辐射噪声影响最大。 五、提出低噪声滚轮传动系统结构方案,设计并制作一套低噪声滚轮传动系统。研究引起滚轮传动系统辐射噪声的主要因素,针对主要原因提出多种滚轮传动系统减振降噪的方案；将其中一种减振降噪方案进行实施,制作一套用于现场安装调试并进行振动噪声对比试验的低噪声滚轮传动系统,结果表明：低噪声滚轮传动系统降噪效果明显,平均降噪量达到10dB。新的滚轮传动系统已应用于生产实践,并已取得较大的社会经济效益。 六、提出滚轮传动系统噪声测量与评价新方法。对滚轮传动系统辐射噪声进行理论研究,在研究机器设备辐射声功率计算方法相关国家标准基础上,提出采用半圆柱面法测量滚轮传动系统辐射声功率；根据滚轮系统现场工况实际情况,提出采用一定距离滚轮轴线测量声压评价滚轮系统辐射噪声的方法。 研究工作首次建立滚轮传动系统振动噪声预测模型,研究滚轮传动系统的动力学特性和噪声辐射特性；创新性将有限元AML方法运用于解决滚轮传动系统辐射噪声问题；采用灰色关联理论研究滚轮传动系统辐射噪声的影响因素；提出多种低噪声滚轮传动系统结构方案,设计并制作低噪声滚轮传动系统一套；提出滚轮传动系统辐射噪声测量与评价新方法,开创性地为滚轮传动系统的振动噪声技术难题取得一系列具有重大科学价值的成果,对汽车、船舶等交通运输工具的传动系统减振降噪具有参考价值。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TB535

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本文编号：1487712