Luister naar het geluid van de tandwielen en ontdek de mysteries van de krachtoverdracht!

Klik op de blauwe tekst om ons te volgen. Dit artikel behandelt vooral de complexiteit van versnellingsgeluid en de belangrijkste ontwerpprincipes om versnellingsgeluid te verminderen.

De complexiteit van het geluid van versnellingen

De complexiteit van tandwielgeluid kan in het algemeen worden samengevat in vier belangrijke aspecten.

Er is nog steeds een gebrek aan betrouwbare correlatie tussen objectieve geluidsmetingswaarden en subjectieve evaluatie.Momenteel, zijn objectieve evaluatiemethoden voor geluidskwaliteit onvoldoende en wordt voornamelijk gebruik gemaakt van subjectieve tests van voertuigen op de weg voor de definitieve verificatie van de NVH-prestaties van elektrische aandrijfsystemen.

Mensen hebben relatief grote onderscheidingsfouten voor lawaai.Dat betekent dat de tester nauwelijks geluiden kan onderscheiden met een 4De waarschijnlijke fout van geluidsdrukdiscriminatie kan worden verminderd wanneer deze wordt geëvalueerd door een testgroep met meerdere personen.Er bestaan nog steeds fouten als gevolg van het maskeren van omgevingsgeluidVoor een nauwkeurigere beoordeling van het geluid worden vaak akoestische instrumenten in een anechoïsche kamer gebruikt om betrouwbare testgegevens te verkrijgen.

Talrijke ontwerpparameters hebben invloed op het versnellingslawaai en deze parameters werken met elkaar samen.De inherente complexiteit van tandprofielen betekent dat de wijziging van één parameter gemakkelijk andere geometrische kenmerken van het tandwielpaar kan veranderen.

Het is onmogelijk om twee identieke tandwielen in massaproductie te produceren.de beoordeling van wijzigingen in het ontwerp van het vistuig moet gebaseerd zijn op statistische resultaten van een grote partij vistuig binnen het toegestane productietoestandDit leidt tot een zeker risico op een onjuiste beoordeling van NVH in de prototypefase, en de prestaties van NVH kunnen zelfs verslechteren in de eerste massaproductiefase.

In het algemeen zijn de meeste praktische oplossingen voor het beheersen van tandwielgeluid gebaseerd op projectervaringen van fabrikanten in plaats van op strenge theoretische afleidingen.

Twee soorten geluidsopwekkingsmechanismen

1Versnelling Geluid

Wanneer de tandwielen met elkaar verbonden zijn, veroorzaakt de inslag een aanzienlijke versnelling van de tandwielcomponenten en verstoort deze de omringende omgeving.die zich eerst door lucht en smeerolie in de reducer verspreidt, en straalt tenslotte naar buiten door de versnellingsbak.

2Zelfgevoelde geluid.

Onder dynamische meskracht ontstaat op elk versnellingscomponent trillingen die door de versnellingsassen worden overgedragen en de trillingen van de behuizing stimuleren.dan straalt het geluid uit via de trillingen van de dooswandoppervlakkenHet geluid van zelfontploffing is de primaire bron van het versnellingsgeluid.

De externe manifestatie van de dynamische prikkelkracht tijdens tandmessing is de transmissiefout van het versnellingspaar.

Ontwerpprincipes voor het verminderen van het geluid van versnellingen

Belangrijke gevoelige ontwerpparameters met betrekking tot tandwielgeluid zijn onder meer module, drukhoek, helixhoek, addendumcoëfficiënt, as- en dragerstructuur, tandprofieltolerantie en verandering van tandwiel.

Module

Een kleinere module zorgt voor minder versnellingsgeluid.de module kan zo laag zijn als ongeveer 1.3De correlatie tussen module- en tandwielgeluid komt voornamelijk voort uit de invloed ervan op de contactverhouding.Een kleinere module verhoogt het aantal tanden dat tegelijkertijd wordt gebruikt en vermindert de belasting die elke tand draagtOnder dezelfde contactverhouding worden tandwielen met kleinere modules dichter bij de toonhoogtecirkel geplaatst, waardoor de schuifverhouding en de gevoeligheid voor involute afwijking worden verminderd, waardoor een soepelere tandwielwerking mogelijk is.

Drukhoek

Het selecteren van een kleinere drukhoek helpt bij het verminderen van het versnellingsgeluid.Verminderde drukhoek verlaagt de maasklassen en vermindert de momentane dynamische belasting aan het begin en einde van de maasklassenEen kleinere drukhoek vermindert de stijfheid van de tanden en de belastingschommelingen veroorzaakt door dimensiefouten, zodat het geluidsniveau wordt verminderd.

Niettemin maakt een te kleine drukhoek het oorspronkelijke mespunt te dicht bij de basiscirkel, wat resulteert in een hoge schuifverhouding en verhoogde buig- en contactspanningen.Overwegende de volledige tolerantie keten, wordt de radiële afstand tussen het laagste contactpunt en de basiscirkel normaal gesproken binnen 0,125 mm tot 0,25 mm geregeld.

Helixhoek

Een grotere helixhoek is gunstig voor geluidsreductie.Als kogellagers niet aan het belastingvereiste kunnen voldoen en cilindrische rollagers moeten worden gebruikt, zal de transmissie-efficiëntie afnemen.

Addendumcoëfficiënt

Het selectieprincipe van de addendumcoëfficiënt is om een kleine naderingshoek en een grote inkrimpingshoek te verkrijgen.Het glijden vindt tegelijkertijd plaats aan beide zijden van de toonhoogte diameter van een enkele tandAls het tandwieloppervlak weinig ruwheid heeft en goed gesmeerd is, is de wrijving niet buitensporig en is de invloed ervan op het geluid gering.het messen tijdens de recesfase werkt stillerIn de naderingsfase stijgt de normale belasting samen met de wrijvingskracht, wat een hoger mesgeluid veroorzaakt.

Schacht- en steunstructuur

Ontwerpparameters zoals stijfheid van assen en steunstukken, concentrisiteit en radiële uitloop hebben een duidelijke invloed op het versnellingsgeluid.samen met overmatige concentriciteitsdeviatie en radiële uitloop, zal de juiste maaskonditie vernietigen en geluid veroorzaken.

Bij het plaatsen van assen en steunstukken moet de spanning tussen de steunstukken tot een minimum worden beperkt om de vervorming van de assen onder belasting te beperken.het voorkomen van abnormaal lawaai door slijtage van de spline.

De omhulsel van de versnellingsbak dient voldoende stijf te zijn, omdat een onvoldoende stijfheid van de omhulsel de geluidsprestaties verergert.

Tandtolerantie en verandering van de tandwiel

De modificatie van de tandwielen wordt op grote schaal toegepast om de geluidsprestaties te optimaliseren.de vorm van het tandvlees;Deze technologieën worden het meest gebruikt in nieuwe energieverlagers voor NVH-optimalisatie, vermindering van transmissifouten en verbetering van de belastingverdeling.

1. Tipverlichting

• Micromateriaal verwijdering van een kort segment involute aan de tandspits; beschikbare bochten omvatten een rechte lijn, een cirkelvormige boog en een parabola.
• Functies: de elastische vervorming van geladen tandwielen tegengaan, het in- en uit-messen van de aanloophoek verminderen, trillingen en geluid verminderen en interferentie van de rand van de punt vermijden.Het is een verplichte wijziging voor elektrische aandrijving van personenauto's..
• Drie kernfactoren: beginpunt van de verlichting, maximale modificatiehoeveelheid en verlichtingscurve.

2. Rootverlichting

• Gebruik met voorzichtigheid omdat het de buigkracht van de tandwortel verzwakt.
• Toepassingsscenario: slijpproces.

3. Profielkroning

• Dikker in het midden van de tandhoogte, met materiaalreductie aan zowel tandspits als tandwortel.Het compenseert de drukhoekverschuiving en onderdrukt de schommelingen van de transmissieafwijkingen onder volledige werkomstandigheden, die op grote schaal wordt toegepast voor hogesnelheidsraten.

4. Verandering van de drukhoek

• Integrale verschuiving van de involute curve, gelijk aan het virtueel aanpassen van de drukhoek om de contactpositie van het mesje te veranderen.

5. Loodkroning

• Een iets dikkere tanddikte in het midden van de tandbreedte, met een gladde materiaalreductie aan beide uiteinden (cirkelvormige boog of parabola).
• Functies: vermijden van randcontact aan de tandpunten bij asbuigingen en vervormingsafwijkingen, concentreren van het contactpatroon in het midden van de tandbreedte.Loodkroning is bijna verplicht voor pinnen in e-drive reducers.

6. Helixhoekwijziging

• Lineaire verschuiving van de tandspuren langs de tandbreedte, gelijk aan een kleine helixhoek aanpassing, compensatie van de as kanteling onder belasting en het oplossen van eenzijdige ongelijke belasting.

7. Einde van de verlichting

• Materiaal wordt alleen verwijderd aan de twee eindsegmenten van de tandbreedte (5-10% van de totale tandbreedte), terwijl het middelste tandoppervlak onveranderd blijft.
• Verschil met kroning: kroning biedt een gladde variatie over de volledige tandbreedte; eindrelief verwerkt alleen beide uiteinden.het voorkomen van stressconcentratie aan scherpe tandhoeken.

8. Blijd Twist Modificatie

• De hoeveelheid loodmodificatie varieert gelijktijdig met de tandhoogte, waardoor complexe gekoppelde vervorming wordt gecompenseerd (as buiging plus thermische vervorming).

Belangrijke opmerkingen:

1. Meer aanpassingen betekenen geen betere prestaties, maar een overmatige aanpassing vermindert de effectieve meshbreedte van de tand, wat leidt tot meer spanning en een kortere levensduur.De modificatiehoeveelheid dient te worden bepaald door simulatie van de vervorming van de lading met behulp van software zoals MASTA, in plaats van alleen op ervaring te vertrouwen.
2. Normaal gesproken wordt alleen het pinnen gewijzigd; het overeenkomstige wielversnellingsgestel wordt weinig of helemaal niet gewijzigd.
3. Profielmodificatie regelt de impact van het in- / uitmaskeren en de transmissiefout; loodmodificatie regelt de belastingverdeling over de tandbreedte en vermijdt gedeeltelijke belasting.