Тісті доңғалақтарды тексеру және сапаны басқару: Тісті доңғалақтардың дыбыс-тітіркену және қаттылық (NVH) сынақ әдістері

Қазіргі заманғы темір жол көлігі, әуе және жоғары дәлдіктегі механикалық жабдықтар салаларында тісті берілістердің жоғары әсер ету коэффициенті мен сенімділігі ғана емес, сонымен қатар дыбыс, тітіркену және қаттылық (NVH) көрсеткіштерінің де жоғары болуы талап етіледі. NVH деңгейі пайдаланушының тәжірибесі мен қызмет көрсету мерзіміне ғана емес, жабдықтарды ұстау шығындары мен бренд имиджіне де терең әсер етеді. Бұл мақалада тісті доңғалақтардың NVH сынақтарының әдістері, әсер ететін факторлар мен тиімділік стратегиялары жүйелі түрде таныстырылады.

1. Беріліс қораптарындағы NVH-тің маңызы

Тісті беріліс кезінде кез келген геометриялық қателер, жинау ауытқулары немесе материал ақаулары тістің әсерлесуі кезінде тербеліс пен дыбыс көздеріне айнала алады. Теміржол поезінің тісті беріліс қораптары үшін жоғары дыбыс тек әуесқойлардың ыңғайына ғана әсер етпейді, сонымен қатар подшипниктер мен тістер сияқты компоненттердің бұзылуын күшейтіп, бүкіл машина қызмет ету мерзімін қысқартады. Материалды және беріліс схемасын өзгертпей отырып, ғылыми NVH сынақтары мен оптимизация арқылы дыбысты азайту мен қызмет ету мерзімін арттыру екі жақты пайда алуға болады.

Беріліс қорабында пайда болған тербеліс пен дыбыс үй-жай реакциясы арқылы көліктің басқа бөліктеріне тарайды. Еріксіз бастау көзі негізінен беріліс қатесі болып табылады, ал беріліс жолдарына тіс-вал-подшипник-үй-жай және тіс-ауа-үй-жай жатады.

2. Тіс дыбысының негізгі көздері

Тіс профилі мен спираль қателері: Осы қателердің салдарынан тістің біркелкі емес әсерлесуі соққыға әкеліп, дыбыстың шыңын көбейтеді.

Тісті доңғалақ бетінің аса қатты қаттылығы: Бұл тісті доңғалақтардың жанасу күйіне тікелей әсер етіп, жоғары жиілікті дыбыс шығарады.

Орналасу эксцентриситеті мен радиалды соғу: Бұл тісті доңғалақтардың жанасу нүктелерінде күштің бірқалыпсыз таралуына әкеліп соғады және периодты дыбыс пайда болады.

Резонанстық жиіліктің суперпозициясы: Тісті доңғалақтардың жанасу жиілігі қорап, вал немесе сыртқы конструкцияның резонанстық жиілігіне жақын болған кезде, дыбыс айтарлықтай күшейіп шығады.

3. Тісті доңғалақ дыбысын тексеру әдістері

3.1 Акустикалық өлшеу

Тісті беріліс қорабы жұмыс істеп тұрған кезде дыбыс қысымы деңгейін (дБ) өлшеу үшін еркін өрісті микрофондарды пайдаланыңыз.

Дыбыс интенсивділігін талдау арқылы негізгі дыбыс көздерін анықтауға болады.

Сыртқы ортаның дыбысының кедергісін болдырмау үшін өлшеулерді дыбыстан сақтандыру камерасында немесе жартылай дыбыстан сақтандыру ортасында жүргізу қажет.

Мысалы, трамвай дыбысын акустикалық тексеру кезінде микрофондық матрицалар трамвай корпусы, жүріс бөлімінің конструкциясы және дөңгелек жиынтығы сияқты компоненттердегі дыбыс көздерін анықтау үшін қолданылады. Акустикалық аймақтарға тісті беріліс қорабы, жүріс бөлімінің қақпағы және т.б. жатады.

3.2 Тербеліс анализі

Триаксиалды үдеу өлшегіштерді пайдаланып, беріліс қорабының әртүрлі бағыттарындағы тербеліс сигналдарын жазыңыз.

Жылдам Фурье түрлендіруі (FFT) анализі арқылы тербеліс сигналдарын спектрограммаларға айналдырып, аномалды жиілік компоненттерінің болуын анықтаңыз.

Оны реті бойынша анализбен үйлестіріп, басқа механикалық компоненттердің тербелісінен беріліс тістің жиілігін ажыратуға болады.

Жиілік спектрі 1x Геар, 1x Пиньон, 1xGMF (Геар тістесу жиілігі), 2xGMF, 3xGMF және т.б. сияқты әртүрлі жиіліктерге сәйкес келетін амплитуданы көрсетуі мүмкін. Тік тісті доңғалақтар үшін радиалды тербеліс басым болса, иілгіш тісті доңғалақтар үшін осьтік тербеліс басым болады.

3.3 Бетінің кедір-бұдырлығын сынау

Бетінің кедір-бұдырлығы өлшеуіштерін (мысалы, Тейлор Хобсон Talysurf) пайдаланып, тіс бетінің Ra және Rz параметрлерін өлшеңіз.

Артық кедір-бұдырлық үйкелісті ғана арттырып қоймай, сонымен қатар тісті жұбының дыбысын күшейтеді.

Жоғары жиілікті дөңгелектер үшін жоғары жиілікті дыбыс компоненттерін азайту үшін Ra ≤ 0,4 мкм болуын ұсынады.

4. Дыбыс, тербеліс және қаттылықты оптимизациялау стратегиялары

4.1 Тіс бетін өзгерту оптимизациясы

Ұшы мен түбірді босату: тіс түбірін қосқан кезде соққыны жеңілдету.

Ортасын көтеру: тіс бағыты бойынша жүктеменің концентрациясын азайтады. Өзгерістерді оптимизациялау арқылы тістің әсер ету күшін тиімді түрде азайтуға болады, сонымен қатар дыбыстың көзін жояды.

Әртүрлі параболалық профильдері (екінші, төртінші және алтыншы дәрежелі параболалар) бар екі қабатты иілгіш тісті дөңгелектер, түптік қысымды азайту мен ұшындағы саңылау сияқты ерекшеліктері бар контурлы ортасын көтеру тәрізді әртүрлі өзгерістер бар. Әртүрлі өзгерістер тістің әсер ету кезінде әртүрлі жанасу жолдарын тудырады.

4.2 Бетінің кедір-бұдырлығын жақсарту

Бетінің кедір-бұдырлығын азайту үшін дәл құмдау, тегістеу немесе өңдеу және домалату технологияларын қолданыңыз.

Тәйке қатайтудың нәтижесінде Ra мәнін азайтудың өзінде, әрі тістің бетін қатайтудың сапасын арттыруға болады.

Тесік жасау әдісі нәтижелі технологиялық үрдіс болып табылады. Тесік жасау құралының осі дұрыс орнатылады, ал тесік жасау құралы (алюминийден жасалған және белгілі бір төзімділік бұрышы бар абразивті керамикалық ішкі дөңгелек) өңделетін тісті дөңгелекті өңдейді. Жұмыс істеу кезінде тістің бетін өңдеу (түйісу) бағыты тісті беріліс кезіндегі шынайы тістің түйісу бағытымен сәйкес келеді.

4.3 Динамикалық тепе-теңдік және жинақтау дәлдігі

Тербеліс көзін азайту үшін тісті дөңгелектер мен валдарға динамикалық тепе-теңдік сынақтарын жүргізіңіз.

Жүктеменің біркелкі болмауын болдырмау үшін жинақтау кезінде радиалды соғылуды (Fr) және осьтік соғылуды (Fa) бақылаңыз.

5. Стандарттар мен сынақ талаптары

Халықаралық және сала стандарттары тісті берілістердің NVH өнімділігіне анық талаптар қояды:

ISO 1328: Тісті дөңгелектің дәлдік дәрежесі мен қате ауқымын көрсетеді.

ISO 8579: Тісті берілістердің дыбыс өлшеміне арналған стандарт.

ISO 10816: Тербеліс бақылау мен бағалау стандарттарын қамтиды.

Бүкіл өндірістік процесстің сапа бақылауына NVH-тестілеуді енгізу арқылы өнім шығармас бұрын трансмиссия жүйесінің үнсіздігі мен тұрақтылығын қамтамасыз етуге болады.

Тісті доңғалақтардың NVH-тестілеуі тек зауыттық бақылаудың бір бөлігі ғана емес, сонымен қатар тісті беріліс жобалау, өңдеу және жинау процесстерінде үнемі жүргізілуі тиіс. Дыбыстық өлшеу, тербеліс анализі мен беткейдің кедір-бұдырлығын өлшеу сияқты жүйелі әдістерді қолдана отырып, түзету оптимизациясы мен дәл өңдеу технологияларын пайдалана отырып, шығындарды арттырмай беріліс қорабының жұмыс істеу кезіндегі үнсіздігі мен қызмет ету мерзімін айтарлықтай жақсартуға болады. Бұл өнімнің бәсекеге қабілеттілігін көрсетудің ғана емес, сонымен қатар қазіргі заманғы машина жасау өндірісінің жоғары сапалы дамуының заңды тенденциясы болып табылады.