Диссертация (531291), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Начастоте, большей 120 Гц, рост вибрации не превышает 5 дБ. Уровень159осевой вибрации не повышается. Мало того, на частоте 75 Гц по осевым колебаниям наблюдается эффект антирезонанса (вибрация снижается на 15–20 дБ). Уровень крутильных колебаний на всем диапазонеисследуемых частот вырос на 15–20 дБ.В боковых точках крепления корпуса наиболее критична вибрация в направлении оси Z. Уровень повышения вибрации в этомнаправлении максимален в диапазоне частот 70–90 Гц и достигает5–6 дБ. С учетом жесткости крепления и граничных условий расчетной модели это свидетельствует о значительном повышении вибрации,передаваемой на внешнюю раму (как и в случае с колебаниями внаправлении оси Y в зоне вертикальных подвесов).
Вне указанногочастотного диапазона повышение вибрации незначительно. В направлении оси Y повышение вибрации достигает 15–18 дБ, но это крутильные колебания корпуса, которые «развязаны» по отношению квнешней раме виброизоляторами.160Ux (кормовой подвес)виброускорениедБ60Ux (носовой подвес)виброускорениедБ605050404030вариант 1вариант 2вариант 3вариант 42010F (Гц)0255075100125150175вариант 1вариант 220вариант 3вариант 41020050404030вариант 1вариант 23020вариант 3вариант 42010F (Гц)50751001251505075виброускорениедБ605025F (Гц)25Uy (кормовой подвес)виброуско60рениедБ30175200100125150175200Uy (носовой подвес)вариант 1вариант 2вариант 3вариант 4F (Гц)10255075100125150175200Рис.
4.6. Рост вибрации в контрольных точках при неравномерности распределения нагрузкипо сателлитам в пределах 10% (варианты 2–4 согласно табл. 4.4)161Uz (кормовой подвес)виброускорение дБвиброускорение дБ6060505040вариант 1вариант 2вариант 3вариант 4Uz (носовой подвес)40303020F (Гц)5075100125150175вариант 3вариант 410F (Гц)25200Uy (выходной вал)виброускорение дБвариант 2201025вариант 15075виброускорение дБ6060100125150175200Uz (выходной вал)505040вариант 1вариант 230вариант 3вариант 4402010F (Гц)25507510012515017520030вариант 1вариант 220вариант 3вариант 410F (Гц)255075100125150175200Рис. 4.7.
Рост вибрации в контрольных точках при неравномерности распределения нагрузкипо сателлитам в пределах 10% (варианты 2–4 согласно табл. 4.4)162виброускорение дБ40Ux (выходной вал)30402020вариант 1вариант 2вариант 3вариант 4105075100125150175255040402075100125вариант 475100125150175F (Гц)200Uy (боковое кормовое крепление)вариант 230вариант 1вариант 2вариант 3вариант 420вариант 3вариант 4F (Гц)50вариант 3вариант 1102550виброуско60рениедБ5030вариант 2-20200Uz (боковое кормовое крепление)виброускорение60дБвариант 10F (Гц)025Rx (выходной вал)виброускорение60 дБ150175200F (Гц)10255075100125150175200Рис.4.8. Рост вибрации в контрольных точках при неравномерности распределения нагрузки по сателлитамв пределах 10% (варианты 2–4 согласно табл.
4.4)163Полученные результаты, во-первых, подтверждают важность работпо повышению равномерности распределения нагрузки по сателлитам.Во-вторых, позволяют оценить имеющийся резерв снижения уровнявибрации, который может быть достигнут путем выравнивания распределения передаваемой по сателлитам мощности.4.3. Влияние корректировки фазовых соотношений возбуждающихсил со стороны эпицикла и солнечной шестерниКак было сказано выше, фазовый сдвиг динамических сил, действующих на сателлит со стороны эпицикла и солнечной шестерни Fэ иFсш (рис.
4.1) при четном числе зубьев сателлита, в исследуемой конструкции составляет не 180°, а 190°. Построенная модель позволяет сдостаточно высокой точностью определить характер влияния этого отклонения от строгой противофазности на вибрацию в контрольных точках. Однако жесткостные и демпфирующие свойства подшипниковскольжения сателлит–ось могут изменяться в достаточно широких пределах из-за технологических отклонений, изменений режимов работыредуктора, изменения температурного режима.По этой причине исследование влияния указанного фазового отклонения проведено для максимальной и минимальной жесткости подшипников скольжения. На рис. 4.9–4.11 приведены АЧХ редуктора примаксимальной радиальной жесткости подшипников (1,5е12 Н/М).
Нарис. 4.12–4.15 приведены АЧХ редуктора при минимальной радиальнойжесткости подшипников (1,5е9 Н/М).Из приведенных АЧХ видно, что влияние фазового смещения в 10°возмущающих сил со стороны эпицикла и солнечной шестерни от строгой противофазности существенным образом влияет на вибрацию в контрольных точках.Сравнивая АЧХ при максимальной и минимальной жесткостиподшипников сателлитов, можно констатировать, что снижение жестко164сти понижает уровень вибрации, вызванный фазовым отклонением. Более того, изменение уровня вибрации получает ярко выраженный частотно зависимый характер.При минимальной жесткости подшипников скольжения на частотах, больших 90 Гц, влиянием отклонения фазового смещения от 180°можно пренебречь.
На частоте 60 Гц устранение указанного отклоненияприводит к снижению вибрации на 6–8 дБ, т.е. как минимум вдвое. Начастоте 20 Гц вибрация уменьшается на порядок (20 дБ). Поэтому, еслимощный планетарный редуктор работает на низких оборотах и частотапересопряжения зубьев меньше 60 Гц, то устранение указанного отклонения фазового смещения от 180° однозначно дает существенный положительный эффект.При максимальной жесткости соединения сателлит–водило частота, на которой исследуемым фазовым отклонением можно пренебречь,повышается до 200 Гц.
В частотном диапазоне 30–150 Гц устранение фазового отклонения снижает уровень вибрации во всех контрольных точках как минимум на 10 дБ, за исключением крутильных колебаний выходного вала на частотах, близких к 50 Гц, где фазовое отклонениевызывает эффект антирезонанса и уровень вибрации не изменяется (RХрис. 4.11).165Ux (кормовой подвес)виброускорение60 дБ5050404030180201853018018519019520190101950-10 25Ux (носовой подвес)виброускорениедБ6010F (Гц)5075100125150175507550404018018520100125150175200Uy (носовой подвес)виброускорениедБ605030F (Гц)25Uy (кормовой подвес)виброускорениедБ6002003018018519019520190101950F (Гц)255075100125150175200100F (Гц)255075100125150Рис. 4.9.
АЧХ при максимальной жесткости подшипников сателлитов166175200Uz (кормовой подвес)виброускорениедБ706060505040403020101801851901950302010F (Гц)255075виброуско 60 дБрение50100125150175200Ux (выходной вал)1801851901950F (Гц)255075100125150175200Uy (выходной вал)виброускорениедБ70604050304020180185101901950-10 25Uz (носовой подвес)виброускорениедБ705075100125150175F (Гц)2003020101801851901950F (Гц)255075100125150175200Рис. 4.10. АЧХ откликов в контрольных точках при различных фазовых отклонениях возмущающих сил длямаксимальной жесткости подшипников сателлитов167Uz (выходной вал)виброускорениедБ70Rx (выходной вал)виброускорение60 дБ60405040201803020190101851950F (Гц)2550751001251501752002550504040101801851901950F (Гц)255075100125150175200100125150190175195200F (Гц)Uz (боковое крепление)виброускорениедБ70602075-20603050185-40Uy (боковое крепление)виброускорениедБ7018003020101801851901950F (Гц)255075100125150175200Рис.
4.11. АЧХ откликов в контрольных точках при различных фазовых отклонениях возмущающих сил длямаксимальной жесткости подшипников сателлитов16840виброускорениеdB2060виброускорение dB40Осевая вибрация на выходном валу020-200Осевая вибрация в точке подвесаf (Гц)-20-40-40-60-60-80d_fi = 180d_fi=190-80-100-100-120-120-140-140-160 020виброуско60рение40 dB406080100f (Гц)120-160 0202000-20-20-40-40d_fi = 180-120-120-140-140406080100f (Гц)120-160 0d_fi=1906080100120Uy в точке подвесаd_fi = 180-80-1002040-60d_fi=190-100020виброуско60рение40 dBПоперечная вибрация на выходном валу-60-80d_fi = 180204060d_fi=19080100f (Гц)120Рис. 4.12. АЧХ откликов в контрольных точках при различных фазовых отклонениях возмущающих сил дляминимальной жесткости подшипников сателлитов16940виброускорение dB20Крутильная вибрация на выходном валу0-20-40-60-80d_fi = 180d_fi=190-100-120020виброуско60рение40 dB406080100f (Гц)120Uz в точке подвеса200-20-40-60-80d_fi = 180d_fi=190-100-120-140-160 020406080100f (Гц)120Рис.
4.13. АЧХ откликов в контрольных точках при различных фазовых отклонениях возмущающих сил для минимальной жесткости подшипников сателлитов (выходной вал и кормовой подвес)Из сказанного следует, что для снижения уровня вибрации внизкочастотной части спектра желательно обеспечить строгую противофазность динамических сил, действующих на сателлит со стороныэпицикла и солнечной шестерни.170В шевронном зубчатом зацеплении исследуемой конструкцииобеспечить требуемую фазовую коррекцию достаточно просто. Необходимо лишь сместить полушевроны солнечной шестерни относительно полушевронов эпицикла в осевом направлении на величину ∆(рис.
4.14). Величина и направление ∆ определяется модулем и угломнаклона зубьев β, величиной необходимой фазовой коррекции ϕ инаправлением вращения:∆=m ∗ϕ11, 41 ∗ 0,1827=≈ 2,17 ì ì2 ∗ sin ( β ) 2 ∗ sin(28,76°)Эпицикл∆∆Сателлит∆∆Солнечная шестерняРис. 4.14. Смещение полушевронов солнечной шестерниотносительно эпицикла4.4. Влияние перекосов в сателлитных узлах на динамикусистемыИзвестно, что наличие перекосов в зубчатом зацеплении неблагоприятно сказывается на вибрационных и шумовых характеристикахпередачи.Втожевремяприисследованиинапряженно-деформированного состояния сателлитных узлов при разработке математической модели кинематической части редуктора было выявленоналичие незначительных перекосов в зубчатых зацеплениях сателлитов с центральными колесами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
