范有森

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基于液力變速箱噪聲源識(shí)別研究

范有森

（江鈴控股有限公司，江西 南昌 330052）

液化變速箱在大噸位內(nèi)燃叉車中具有重要地位，其中噪聲性能影響著內(nèi)燃叉車整體質(zhì)量，為了對(duì)噪聲源進(jìn)行有效調(diào)查，工作人員對(duì)液力變速箱進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，并通過(guò)分析技術(shù)進(jìn)行判斷，對(duì)比不同工況下噪聲情況，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行有效采集，從而對(duì)噪聲源進(jìn)行合理識(shí)別。

液力變速箱；噪聲源；識(shí)別

前言

叉車是工業(yè)車輛重要內(nèi)容，具有較強(qiáng)的代表性，液力變速箱是叉車中重要配置，叉車在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生一定噪聲，通過(guò)對(duì)噪聲進(jìn)行分析，不僅能夠有效識(shí)別噪聲源，而且能夠采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制，從而降低噪聲的產(chǎn)生，提高液力變速箱運(yùn)行效率。

1 液力變速箱的發(fā)展與應(yīng)用

液力變速箱對(duì)于叉車有著重要影響，不僅能夠起到離合器作用，還能對(duì)轉(zhuǎn)矩能力進(jìn)行有效改變，從而對(duì)外負(fù)載進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。自從上世紀(jì)50年代開(kāi)始，對(duì)于液力變速裝置應(yīng)用率逐漸增多，當(dāng)時(shí)受經(jīng)濟(jì)的影響，使得裝置效率相對(duì)較低，無(wú)法滿足生產(chǎn)的實(shí)際需求，并且還會(huì)消耗大量的燃油，為了對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行解決，技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)液力變速箱的研究，到80年代采取電子方式進(jìn)行控制，直到90年代才使液力變速箱迎來(lái)了春天，使其邁入一個(gè)全新時(shí)期，在這一階段，變速箱不僅效率得到顯著提升，而且具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，能夠?yàn)槠髽I(yè)節(jié)省較多成本，這對(duì)于推動(dòng)企業(yè)發(fā)展有著積極促進(jìn)作用。液力變速箱具有眾多優(yōu)勢(shì)，結(jié)構(gòu)較為緊湊、配合較為精密、技術(shù)含量相對(duì)較高，既能對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行有效改善，使其有較強(qiáng)的驅(qū)動(dòng)特性，還能對(duì)系統(tǒng)工作狀況進(jìn)行有效改善，因此，工作人員對(duì)液力變速箱的應(yīng)用逐漸增強(qiáng)，使其使用范圍越來(lái)越廣泛。

2 液力變速箱結(jié)構(gòu)

液力變速箱內(nèi)部較為復(fù)雜，由眾多內(nèi)容所構(gòu)成，從齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)情況來(lái)看，其可以分為兩個(gè)部分，其一，內(nèi)部齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，其主要由齒輪、摩擦片組等構(gòu)成，主要作用在于對(duì)變速箱擋位進(jìn)行有效處理，使其根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整到相應(yīng)的變速[1]，發(fā)揮出原有的功能，提高應(yīng)用價(jià)值。其二，該部分的齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)主要位于變矩器與補(bǔ)油泵之間，由眾多齒輪構(gòu)成，在這部分，能夠?qū)ρa(bǔ)油泵進(jìn)行有效輸入，使動(dòng)力值達(dá)到規(guī)定要求，有的齒輪容易出現(xiàn)缺陷，導(dǎo)致產(chǎn)生調(diào)頻，這就需要工作人員對(duì)其進(jìn)行有效調(diào)整，使調(diào)頻、調(diào)幅達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。如果頻譜上出現(xiàn)眾多嚙合頻率，需要工作人員對(duì)齒輪振動(dòng)以及噪聲頻率進(jìn)行有效計(jì)算，在計(jì)算過(guò)程中，工作人員要做好準(zhǔn)備工作，對(duì)齒輪齒數(shù)進(jìn)行有效掌握，從而提高計(jì)算的準(zhǔn)確性。階比跟蹤分析技術(shù)是常見(jiàn)的一種故障診斷技術(shù)，主要通過(guò)機(jī)械噪聲以及振動(dòng)情況對(duì)其進(jìn)行科學(xué)判斷，從而獲得一定故障信息，這樣不僅對(duì)變速箱進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，而且能夠?qū)?yōu)勢(shì)進(jìn)行全面分析。

圖1 液力變速器結(jié)構(gòu)圖

3 試驗(yàn)方案與傳感器的布置

在制定試驗(yàn)方案之前，工作人員要對(duì)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行有效設(shè)計(jì)，對(duì)各個(gè)方面內(nèi)容進(jìn)行充分考慮，把變速箱放置到車架中，并對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行科學(xué)處理，采取隔聲措施進(jìn)行有效防護(hù)。嚙合齒輪能夠構(gòu)成振動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)嚙合頻率不斷增加時(shí)，會(huì)使得轉(zhuǎn)動(dòng)頻率不斷衰減，從而使其達(dá)到一定要求。在制定試驗(yàn)方案之前，工作人員要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行有效調(diào)整，把其控制在一定范圍內(nèi)，當(dāng)轉(zhuǎn)速不斷變化時(shí)，時(shí)間也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，并對(duì)不同狀態(tài)下的噪聲信號(hào)進(jìn)行有效采集，掌握傳感器布置情況[2]。通過(guò)傳感器進(jìn)行測(cè)點(diǎn)時(shí)，如果變速箱在上方，需要工作人員對(duì)噪聲測(cè)點(diǎn)進(jìn)行有效調(diào)整，使其達(dá)到預(yù)期效果。

4 三維譜陣圖和階比跟蹤譜對(duì)比分析

通過(guò)三維轉(zhuǎn)速譜陣能夠?qū)φ駝?dòng)噪聲進(jìn)行有效了解，階比跟蹤譜通過(guò)轉(zhuǎn)速能夠?qū)φ駝?dòng)噪聲進(jìn)行掌握，工作人員對(duì)兩種方法進(jìn)行對(duì)比，可以了解到機(jī)械振動(dòng)以及噪聲情況。下面從幾個(gè)方面進(jìn)行分析，當(dāng)階次特征較為明顯時(shí)，齒輪與振動(dòng)有著緊密聯(lián)系，能夠?qū)D(zhuǎn)速進(jìn)行有效掌握，這樣不僅能夠?qū)Σ考M(jìn)行確定，還能掌握振動(dòng)峰值，從而對(duì)噪聲源進(jìn)行全面判斷。其一，對(duì)不同振動(dòng)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀察時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)振動(dòng)階次有著較大差異，階次特征較為明顯，通過(guò)該點(diǎn)能夠?qū)ψ兯傧溥M(jìn)行有效判定，即振動(dòng)源與轉(zhuǎn)軸有著緊密聯(lián)系，軸中的部件會(huì)給振動(dòng)源帶來(lái)一定影響。其二，根據(jù)測(cè)點(diǎn)3、6，能夠?qū)鞲衅鬟M(jìn)行合理布置，使其位于側(cè)壁上，在該階段時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)頻率差距較大；在測(cè)點(diǎn)4時(shí)，傳感器主要位于斜表面上，振幅相對(duì)較小，其他測(cè)點(diǎn)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)共振現(xiàn)象，由此可以推斷，如果變速箱產(chǎn)生共振現(xiàn)象，共振方向?yàn)閭?cè)面垂直，通過(guò)這一特性不僅便于工作人員對(duì)于變速箱的判斷，還能使其全面了解共振方向，從而做出正確的決策。其三，當(dāng)振動(dòng)測(cè)點(diǎn)不同時(shí)，會(huì)使得振動(dòng)峰值相差顯著，根據(jù)階比跟蹤譜可知，在74階時(shí)振動(dòng)峰值最大，是37階2-3倍[3]，通過(guò)齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)可知，當(dāng)變矩器齒輪不斷增加時(shí)，齒數(shù)能夠達(dá)到37。在一定條件下，齒輪轉(zhuǎn)速可以與電動(dòng)機(jī)均等，兩者頻率相同，根據(jù)階比跟蹤能夠?qū)ψ兯傧溥M(jìn)行有效判斷，這樣不僅能夠使整個(gè)操作更為高效，避免浪費(fèi)不必要的時(shí)間，還能為變速器振動(dòng)做出重要貢獻(xiàn)，從而推動(dòng)液力變速箱的發(fā)展。通過(guò)三維轉(zhuǎn)速譜陣圖可知，當(dāng)噪聲峰值發(fā)生變化時(shí)，會(huì)呈斜線進(jìn)行分布，造成這一現(xiàn)象的原因有：一是當(dāng)轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，變速箱噪聲會(huì)發(fā)生較大改變，使階次峰值出現(xiàn)斜線；二是當(dāng)變速箱其中一個(gè)部分出現(xiàn)共振時(shí)，會(huì)呈現(xiàn)直線。

圖2 三維譜振圖

5 結(jié)語(yǔ)

在對(duì)液力變速箱進(jìn)行噪聲源識(shí)別時(shí)，工作人員可以加強(qiáng)對(duì)階比跟蹤分析技術(shù)的應(yīng)用，使其在發(fā)動(dòng)機(jī)中得到大量應(yīng)用，從而對(duì)噪聲進(jìn)行精準(zhǔn)分析。

[1] 岳崢.基于階比跟蹤技術(shù)的叉車變速箱噪聲源識(shí)別分析與應(yīng)用[D].合肥工業(yè)大學(xué),2010.

[2] 楊義,李志遠(yuǎn),岳崢,馬慶豐.液力變速箱噪聲源識(shí)別研究[J].汽車零部件,2010(08):53-55+65.

[3] 張宸維,李志遠(yuǎn).基于譜分析與相干分析的液力變速箱噪聲源識(shí)別研究[J].汽車零部件,2010(08):85-87.

Research on noise source identification based on hydraulic transmission

Fan Yousen

( Jiangling Holdings Co., Ltd., Jiangxi Nanchang 330052 )

The liquefied transmission plays an important role in the large-tonnage diesel forklift truck, in which the noise performance affects the overall quality of the diesel forklift truck. In order to investigate the noise sources effectively, the staff design the hydraulic transmission effectively, and judge the noise situation under different working conditions through the analysis technology. The signal is collected effectively to identify the noise source reasonably.

hydraulic transmission; noise source; identification

U463.3

A

1671-7988(2018)21-113-02

U463.3

A

1671-7988(2018)21-113-02

范有森 (1984- ) 男，祖籍江西贛州人，機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè)本科，工程師。研究方向：發(fā)動(dòng)機(jī)及變速器標(biāo)定。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2018.21.040