劉海江博士——三環(huán)減速器振動與噪聲分析研究-減速機-減速器-中國減速機信息網技術講座

§6-5 SHQ40箱體表面振動速成度分布及規(guī)律
在空載400rpm、750rpm和1000rpm及加載1000rpm-100kgm、1000rpm-250kgm、1000rpm-350kgm和1000rpm-400kgm七種工況下，測試SHQ40箱體表面1～12測點的速度時域波形，然后用CF-355頻譜分析儀的功能計算各種工況下各測點的均方根速度Vrma值，以作為SHQ40箱體表面速度的分布。
在這里，我們需要先確定兩個問題：
1、作均方根速度平均計算時，時間取值范圍的選擇；
2、工程單位的計算
我們首選解決第一個問題。
如圖6-14、圖6-15、圖6-16、圖6-17、圖6-18、圖6-19及圖6-20示，圖中示出了各種工況下，頻率范圍為0～500HZ和0～2KHZ速度自功率譜密度函數(shù)的對比，從圖中可以看出，速度自功率譜密度函數(shù)值主要集中在500HZ頻率范圍內，這樣，我們以0～500HZ的范圍來計算均方根速度的精度是足夠的。根據(jù)CF-355內部設置知時間

其次要確定工程單位EU的大小。

圖6-14 400rpm工況

圖6-15 750rpm工況

圖6-16 1000rpm工況

圖6-17 1000rpm-100kgm工況

圖6-18 1000rpm-250kgm工況

圖6-19 1000rpm-350kgm工況

圖6-20 1000rpm-400kgm工況

1、空載工況；
21放大器2635的速度量程為0.01m/s/v，速度放大倍數(shù)AV=1000mv，磁帶記錄儀放大倍數(shù)為2.5倍，則

即空載時，1個工程單位（mm/s）為0.025V。
2、加載工況
21放大器2635的速度量理為0.01m/s/v，而速度放大倍數(shù)為100mv，磁帶記錄儀的放大倍數(shù)為2.5倍，則

即在加載工況下，1個工程單位（mm/s）為0.025V。
解決了上述兩個問題后，我們就可以計算各種工況各測點的振動速度的均方根速度了，如表6-7至表6-13所示。

表6-7 400rpm工況（mm/s）

測點	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
V V V	0.6127 1.110 1.073	0.6148 0.926 0.9020	0.5919 0.2752 0.7897	0.5985 1.033 1.862	0.5042 1.893 0.9694	0.2824 0.9261 0.4877	0.4292 1.009 1.004	0.5094 0.8933 0.7771	0.5288 0.9972 0.6859	0.4452 1.247 1.128	0.3292 1.215 0.0288	0.9828 1.443 1.888

表6-8 750rpm工況（mm/s）

測點	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
V V V	0.4022 3.032 3.747	0.2788 3.078 3.758	0.2178 0.9012 1.812	0.7265 0.9434 0.9526	2.774 3.918 2.982	0.7637 0.897 2.357	1.057 3.595 2.892	1.266 3.156 2.569	0.8494 2.724 2.828	1.729 3.687 3.344	1.439 3.350 2.781	1.756 3.634 3.224

表6-9 1000rpm工況（mm/s）

測點	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
V V V	0.552 2.017 2.057	0.5814 1.959 2.024	0.4156 1.456 1.580	0.4576 1.651 1.659	0.4136 1.615 1.464	0.4219 1.347 1.086	0.5065 1.128 1.720	- - -	0.4429 1.281 1.242	0.5474 1.529 1.512	0.6520 1.531 1.525	0.5651 1.568 1.468

表6-10 1000rpm-100kgm工況（mm/s）

測點	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
V V V	- - -	- - -	- - -	2.848 11.14 7.347	- - -	3.899 9.639 6.141	3.399 18.19 8.276	3.939 9.838 7.725	3.261 8.245 7.188	3.529 11.21 6.985	2.940 12.25 9.351	3.782 12.39 18.34

表6-11 1000rpm-250kgm工況（mm/s）

測點	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
V V V	3.999 11.88 4.759	4.661 11.88 4.255	4.766 10.85 3.995	3.694 12.32 0.451	3.655 12.18 7.878	3.200 11.53 7.354	3.199 13.56 0.986	3.483 13.16 8.802	2.916 13.27 0.298	6.025 13.36 6.178	5.218 13.77 8.808	4.427 13.92 18.87

表6-12 1000rpm-350kgm工況（mm/s）

測點	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
V V V	3.588 12.91 4.734	4.893 12.76 4.277	3.835 11.95 3.558	3.488 12.83 9.978	- - -	3.223 12.31 8.958	4.438 14.85 9.227	5.964 13.78 9.093	4.434 13.92 7.934	8.828 13.92 5.111	6.386 14.84 9.164	5.235 14.11 18.289

表6-13 1000rpm-450kgm工況（mm/s）

測點	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
>V V V	4.598 14.38 5.788	4.648 13.98 5.684	3.928 12.71 4.855	3.787 13.92 18.185	5.185 13.41 9.788	3.145 13.11 9.583	5.826 13.92 18.285	4.757 13.53 18.257	4.699 13.11 9.827	5.465 13.58 7.494	6.419 14.41 18.165	5.354 15.89 11.87

表從6-7至表6-13中分析可得如下結論：
1、SHQ40型三環(huán)減速器y向振動速度最大，Z向次之，X向最��；
2、SHQ40型三環(huán)減速器箱體上部振動速度大于箱體下部振動速度；
3、輸入軸處的振動速度大于輸出端處的振動速度；
4、隨轉速增加，箱體表面的振動速度增大；
5、在一定轉速下，隨載荷增大箱表面的振動速度增大。
從表6-13中知，在輸入轉速1000rpm最大輸出扭矩為400kgm時，箱體輸入軸承座承處的y向最大振動速度為15.09mm/s，而根據(jù)標準，已大大超過允許值。
§6-6 三環(huán)減速器噪聲分析布及規(guī)律
在1000rpm-100kgm、1000rpm-250kgm、1000rpm-350kgm和1000rpm-400kgm四種工況下，通過聲強儀測頭26取出信號送入聲驗儀25分析處理，得各種工況SHQ40三環(huán)減速器箱體表面1～12測點的Z向聲強值分布如6-14、表6-15、表6-16及表6-17所示。
在工況1000rpm-100kgm下，SHQ40箱體表面1～12測點Z向聲強值如圖6-21所示。
在工況1000rpm-250kgm下，SHQ40箱體表面1～12測點Z向聲強值如圖6-22所示。
在工況1000rpm-350kgm下，SHQ40箱體表面1～12測點Z向聲強值如圖6-23所示。
在工況1000rpm-400kgm下，SHQ40箱體表面1～12測點Z向聲強值如圖6-24所示。
從表6-14至表6-17和圖6-21至圖6-36中分析可知：
1.SHQ40三環(huán)減速器在1000rpm-100kgm、1000rpm-250kgm、1000rpm-350kgm和1000rpm-400kgm四種工況下工作的噪聲值均超過了標準值（80dB）。
2.SHQ40三環(huán)減速器在1000rpm-100kgm、1000rpm-250kgm、1000rpm-350kgm和1000rpm-400kgm聲強值出現(xiàn)在1K（嚙合頻率）頻率處，其次出現(xiàn)在500Hz以下，主要由死點沖擊造成，再次出現(xiàn)在2KHz頻率處，這與第四章的結論相同。
3.在相同轉速下，隨載荷增加，其A計權噪聲級值變化不大，即在相同轉速下，載荷的變化對A計權噪聲級值無明顯影響。
4.在相同工況下，SHQ40箱體上測點4、5、6處的噪聲級值較大，輸入端次之，而輸出端處最小。

表6-14 SHQ40在1000rpm-100kgm工況聲強分布表

頻率	測點聲驗（dB）
頻率	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
125 250 500 1K 2K 4K 8K A	80 77.3 73.8 79.7 69.6 63.9 57.8 -	80 78.1 73.6 80.1 69.3 67.3 51.4 -	80 78.0 76.0 79.8 73.8 57.6 53.4 -	80 78.8 77.9 84.6 75.3 71.6 60.4 -	80 78.1 78.6 83.7 74.0 66.6 55.8 -	80 79.1 79 79.1 71.9 65.1 58.3 -	80 77.9 78.1 85.3 76.6 69.6 70.2 -	80 78.5 78.9 83 73.3 70.6 71.2 -	80 78.6 78.6 83.4 73.1 60.4 61.0 -	80 77.3 77.3 79.1 73.8 62.3 56.8 -	80 78.4 77.9 81.6 75.1 68.1 64.2 -	80 78.9 78.2 79.1 74.8 72.7 67.8 -

表6-15 SHQ40在1000rpm-250kgm工況聲強分布表

頻率	測點聲驗(dB)
頻率	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
125 250 500 1K 2K 4K 8K A	80 78.9 76.2 82.5 73.7 66.1 56.2 83.5	80 76.2 76.2 80.6 72.7 65.0 50 82.5	80 77.3 78.5 82.9 74.9 65.1 58.2 83.7	75.8 77.9 79.7 86.5 76.5 70.4 57.9 86.8	78.3 78.7 81.7 83.8 76.0 70.0 61.1 85.7	80 79.1 81.9 84.8 73.7 71.4 58.5 85.7	78.3 78.2 79.9 87.2 76.8 72.3 61.5 88.1	80 78.1 80.6 84.9 73.0 73.9 60.1 85.9	90 79.6 81.0 84.2 74.5 71.3 60 85.3	80 79.3 79.4 82.5 76.5 65.1 57.7 84.2	80 80.0 81.9 85.7 77.0 68.0 64.2 86.8	78.8 80.6 79.1 79.6 79.3 71.1 67.1 83.3

表6-16 SHQ40在1000rpm-350kgm工況聲強分布表

頻率	測點聲驗（dB）
頻率	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
125 250 500 1K 2K 4K 8K A	80 80.4 77.0 82.0 72.9 66.6 58.7 84.0	80 81.1 78.5 82.3 72.9 66.4 54.6 83.4	80 80.1 79.6 84.4 76.7 65.5 58.3 85.6	80 81.7 82.9 89.9 78.3 72.5 61.7 90.7	80 82.1 83.2 87.2 76.4 70.2 59.1 88.0	80 80.8 83.3 83.2 69.9 71.0 56.6 84.9	80 80.7 80.0 88.3 79.9 71.9 61.4 88.9	80 82.1 81.6 81.9 75.1 73.5 50 88.4	80.1 81.3 82.3 86.0 70.3 60.1 54.9 87.0	80 80.7 80.7 84.3 75.3 64.2 58.9 85.5	82.2 81.4 81.4 85.7 78.0 70.7 62.5 87.3	82.2 81.4 80.3 83.5 76.2 73.7 66.4 85.7

表6-17 SHQ40在1000rpm-400kgm工況聲強分布表

頻率	測點聲驗（dB）
頻率	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
125 250 500 1K 2K 4K 8K A	80 81.6 80.0 82.9 74.0 67.4 56.7 84.0	80 79.6 78.3 83.2 72.7 66.5 55.0 84.2	80 79.1 80.8 83.5 75.0 66.1 56.4 84.7	80 82.6 83.1 89.3 79.4 73.6 62.6 89.5	80 82.6 83.4 86.5 80 70.2 59.6 88.6	80 80.3 82.8 83.7 74.5 67.6 59.6 84.9	82.0 83.2 80.7 81.8 80.8 73.0 63.0 88.1	90 83.8 81.9 87.3 76.9 73.8 60 88.8	90 82.8 82.4 88.4 74.5 64.7 66.2 88.7	80 79.8 80.7 83.0 75.0 65.5 58.3 84.9	81.4 81.4 82.5 85.5 78.1 70.7 63.1 87.1	82.7 81.5 81.2 82.9 76.3 74.3 67.4 85.5