下载文档原格式
大齿HW15710/19710(铸铁壳体)变速器振动与噪声测试及信号分析报告一、测试记录1.1 概述中北大学机械工程与自动化学院测控技术研究室，根据与中汽集团大齿公司的技术合作要求，于2009年10月20日在大齿生产车间，对HW18710型变速箱进行了振动与噪声测试。
测试记录如表1所示。
1.2 测点的选取测点的选取如下图1.2.1所示。
测点（一）图表示第一组测试点布置；测点（二）表示第二组测试点布置图。
每组包括4路加速度信号、一路声压信号以及一路输入轴转速信号。
图1.2.1测点布置简图图1.2.2至图1.2.5显示的是测点布置及测试现场的照片。
图1.2.2 No1Set测点布置照片图1.2.3 No1Set加速度传感器布置简图图1.2.4 No2Set测点布置照片其中，1号加速度计为参考测试点，两组相同，为固定的测试点。
1.3 测试系统测试系统框图如图2所示。
每组采集6路信号，包括4路振动加速度信号、一路声压信号和一路输入轴转速信号。
图1.3.1 测试系统框图1.4 数据采集通道分配数据采集系统通道分配情况如下表所示。
表1.4.2 数据采集通道分配1.5 测试数据记录及保存数据采样率：10000Hz；记录长度：2秒；输入轴转速1200rpm。
1.5.1 测点布置（一）数据记录测点布置（一）MA TLAB数据记录保存于No1Set.m，原始数据记录如下表所示.表1.5.1 测点（一）数据采集记录1.5.2 测点布置（二）的数据记录测点布置（二）的MATLAB数据记录保存于No2Set.m，原始数据记录如下表所示.表1.5.2 测点（一）数据采集记录升速过程MATLAB数据记录保存于shengsu.m，原始数据记录如下表所示表1.5.3 升速过程数据采集记录1.6 测试传感器的灵敏度测试系统使用的传感器的灵敏度如下。
1. AW A5633型声级计，AW A14421型预极化测试电容传声器，标称灵敏度：40mV/Pa；频率范围：20Hz-8kHz；2. 3YD34型加速度，计灵敏度0.01V/ms-2；量程：500 ms-2+10%；频率范围：0.5Hz-9kHz；3. 转速信号1200rpm/V1.7 测试信号的数据分析数据分析采用MATLAB软件平台。
船舶结构振动噪声分析及其进展摘要：船舶的辐射噪声是影响其隐身性能的主要因素，其由机械噪声、螺旋桨噪声和水动力噪声三部分叠加而成。
机械噪声为船上机械设备在运行过程中引起结构的振动，并通过基座和管路传递到船体，引起船体振动而向水下辐射的噪声。
船舶在低、中速航行时，机械噪声将成为主要的辐射噪声。
关键词：船舶结构；振动噪声；进展引言船舶在运行过程中使用的运转设备是产生振动与噪声的根源。
船舶舱室里的振动噪声会使劳动条件恶化，对船员健康产生不利影响，给乘客带来诸多不便。
因此，国际上船级社和其他机构如美国海岸警备队（U.S.Coast Guard）都规定其噪声限制，这促使船舶设计师和建造师采取各种措施去降低船体结构的振动噪声。
在船舶领域，以往的实践大都是在已经设计完毕的船舶上采用特殊器材以达到减振降噪的目的。
然而，这种解决问题的办法所需费用较大，如果在一开始就结合声学要求进行结构设计，则不仅节省开支，而且可以获得更大、更好的效果。
因此在船舶设计阶段就进行结构的振动噪声分析是很有意义的。
1.噪声及其对人的危害噪声，一般包含两种含义：就物理学观点讲，噪声就是各种不同频率和声压之声音的无规律组合；就生理学和心理学观点讲，凡是声级很高，造成对人体的危害，或者声级不高而使人厌烦，干扰人们的休息、睡眠、工作等一切不需要的声音都称为噪声。
其危害也是多方面的：（1）噪声对语言清晰度的影响：噪声声级越强，语言清晰度就越低。
在80dB的噪声环境里人们交谈已经很困难，而90dB的噪声环境里面则无法交谈。
（2）噪声对人听觉的损伤：最常见的是“听觉疲劳”，即在噪声作用下，使人的听觉灵敏度暂时下降，过后很快就会恢复。
这种现象也称“暂时性听力损失”。
而当听觉长期暴露在强噪声环境中，至使听觉灵敏度下降变成长期的，以后不能再全部恢复，即造成“永久性听力损失”。
（3）噪声危害人的健康：长期处在噪声作用下会导致中枢神经功能性障碍，表现为植物神经衰弱症侯群；强噪声作用于中枢神经，往往引起消化不良及食欲不振，从而导致肠胃病；噪声会使交感神经紧张，引起心跳过速、心率不齐、血压升高等症状。
摘要：某多输入双级传动齿轮箱是舰船振动与噪声的主要根源之一。
文中在建立齿轮箱的试验模型后,采用固定锤击点改变测量点法采集各点的冲击数据和响应数据,在对同类型两部齿轮箱的模态试验的结果分析的基础上,通过对比找到了其中一部齿轮箱振动噪声增大的原因,经过对该齿轮箱的开箱测检结果表明,其分析结论是正确的。
对该型舰船齿轮箱的故障诊断、提高其可靠性和维修性,具有重要的指导意义。
关键词：齿轮箱; 振动; 噪声; 模态试验舰船齿轮箱不仅要求传递功率大、体积小、重量轻,还要求其振动小、噪声低[1 ] ,齿轮箱能否正常工作会影响整个系统的工作特性,齿轮箱本身的振动以及由轴系传来的齿轮的振动都是产生舰船辐射噪声的主要根源,继而直接影响舰船的战斗力。
某型舰船的多输入双级传动齿轮箱存在着较大的振动和噪声,表现为振动量级超大和有啸叫声,这一现象在其它同型齿轮箱中少见,通过对该型舰船齿轮箱箱体的模态对比测试,测试结果发现了某型舰船齿轮箱产生噪声振动的故障原因,并采取了相应的措施,排除了故障。
1 齿轮箱的振动信号分析从故障齿轮箱中录取信号,经数字信号分析,从中提取故障信息,是机器设备状态监测和故障诊断的有效方法[2 ,3 ] 。
振动信号的结构成分反映齿轮箱的振动特征及故障性质。
为此,通过对同型的两座齿轮箱的振动信号的拾取及分析对比,查找齿轮箱的主要故障源及其传递途径。
在齿轮箱上共布置了六个测点,测点布置在齿轮箱体罩壳轴承测温计的凸台上,测点如图1 所示。
图1 齿轮箱测点布置同时,还用声级计测试空气噪声,并分析其频谱,比较其与箱体振动的相关性。
主要测试仪器有: Kistler 8702250 加速度传感器、Kistler 5124A 放大器、TEAC TD2135 T 数据记录仪、HP25670 动态信号分析仪和QUEST MODEL 1800 声级计。
从齿轮箱的振动频谱图分析,其振动频谱的主频率为二级齿轮副的啮合频率及其倍频。
某型船舶推进器振动与噪声特性分析一、引言船舶作为重要的交通运输工具，船舶推进器的性能关系到船舶的安全和运行效率。
然而，船舶推进器在运行过程中常常会产生振动和噪声，给人们的工作和生活带来不便与困扰。
因此，对某型船舶推进器的振动与噪声特性进行分析和研究，对于改善船舶运行环境，提高推进器的性能至关重要。
二、振动分析振动是船舶推进器在运行过程中普遍存在的现象，其主要来源有两个方面：其一，由于推进器叶轮的转动，叶轮受到流体介质的阻力和压力，产生周期性的振动；其二，推进器结构的不均匀性和不完美性都会引起振动。
而叶轮的振动又会通过轴线和机架传递给整个推进器系统。
在振动分析中，需要考虑诸多因素，包括轴承的磨损程度、推进器的运行状态、推进器的结构材料等。
通过系统性的实验和测试，可以了解振动的频率、幅度和相位等特性，进而找出振动产生的根本原因。
对于某型船舶推进器来说，精确的振动分析可以为推进器的结构设计和维护提供重要的依据。
三、噪声特性分析噪声是船舶推进器振动的副产品，其强度和频率特性直接影响船员们的工作效率与身心健康。
推进器噪声的产生机制可以归结为两方面：其一，由于船舶推进器的转动，会产生水流的湍流和流体的湍流噪声；其二，推进器结构的振动会通过流体介质产生辐射声波。
对于某型船舶推进器的噪声特性分析，需要进行声学测量与分析。
通过对推进器运行时产生的噪声进行采集和处理，可以获得噪声的频谱、频率、声压级等参数，从而评估噪声对人体的影响程度和工作环境的安全性。
四、振动与噪声的控制与改善为了降低船舶推进器的振动与噪声水平，可以从多个方面入手进行控制与改善。
首先，对推进器本身的设计进行优化，采用新型的材料和结构可以有效地改善叶轮的动力学性能。
其次，通过轴承的维护和保养，减少振动的传递路径，可以有效地降低噪声的辐射。
另外，结合流体力学与声学的理论方法，可以对推进器进行声学优化，从而减少噪声的产生。
在实际的推进器振动与噪声控制过程中，需要加强技术研究和实践应用的结合。
船用齿轮箱的有限元振动特性分析和试验胡磊;杨建国【摘要】主要介绍船用齿轮箱的振动激励力分析、多级齿轮传动系统和箱体的有限元建模，以及箱体表面的振动特性计算，试验验证了模型和计算方法的正确性。
研究表明：有限元分析为齿轮箱振动特性的分析提供了有效的分析方法。
%The analysis of vibration exciting forces for a marine gearbox, the model establishments of a multi-stage gear transmission and the marine gearbox and the vibration characteristics calculation of the gearbox body surface are proved in the paper. The models and the calculation method are verified by the vibration experiment. The finite element analysis is an effective method for the vibration characteristics of the marine gearbox.【期刊名称】《机电设备》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】5页(P38-42)【关键词】齿轮箱;振动特性;有限元【作者】胡磊;杨建国【作者单位】武汉理工大学能源与动力工程学院，武汉 430063;武汉理工大学能源与动力工程学院，武汉 430063; 船舶动力系统运用技术交通行业重点实验室，武汉 430063【正文语种】中文【中图分类】U661.44作为传递动能和连接动力机械的船用齿轮箱广泛应用于船舶动力系统，目前船用齿轮传动系统正朝着高速、重载、轻型自动化和高可靠性方向发展，船用齿轮箱振动特性的研究具有十分重要的意义。
船体振动分析的实船验证及改进方案船体振动分析在船舶设计和运行中具有非常重要的作用。
通过分析船体的振动情况，可以减少船体的疲劳裂纹和振动噪声，保证船体的结构安全和生产效率。
但是，船体振动分析理论和实际情况存在差异，因此必须进行实船验证和改进方案。
实船验证主要是通过实际的船舶使用情况，对分析结果进行验证和校对，以改善振动计算模型的准确性。
根据验证结果，可以进一步优化船体结构和减少振动噪声。
具体来说，实船验证的基本步骤如下：首先，通过振动计算模型获得船体振动的振幅和频率，然后在船舶运行时进行振动测量。
在测量过程中，需要选择合适的测量仪器和测量位置，以保证测量结果的准确性。
此外，还需要考虑环境因素对振动测量的影响，例如海洋波浪和风力等。
通过对测量数据的分析和比较，可以确定振动计算模型的误差和缺陷，并针对性的对模型进行改进。
改进方案包括以下方面：1、结构优化船舶的结构设计是减少振动的重要因素之一。
通过对船体结构的优化设计，可以减少结构的自然频率，提高结构的刚度和强度，从而降低振动幅度。
在具体实践中，可以通过改变船体板材的厚度、强化船体结构的支撑和加强船体的刚度等方式进行优化。
2、船舶维护和保养船体振动的另一个重要原因是船舶的磨损和老化。
为了减少船体振动，需要对船舶进行定期维护和保养，确保船舶的各部件处于良好的状态。
例如，定期检查和更换船舶橡胶支座、平衡船体载荷和注意船舶的航速等都可以有效减少船体振动。
3、船舶运营管理船舶的运营管理对减少船体振动也非常重要。
通过合理的运营管理以及规范的操作规程，可以有效减少船体振动。
例如，合理控制船舶的载重量、稳定性和分布等，采取减速慢行的方式减少船体振动等。
综上，船体振动分析在船舶设计和运行中具有非常重要的作用。
通过实船验证和改进方案，可以提高振动计算模型的准确性，减少船体振动幅度和噪声，确保船舶结构的安全和效率。
相关数据分析是通过对各种数据的收集、整理、处理和分析，从中获取有用的信息和结论的过程。
齿轮箱装置是柴油机将动力传递至螺旋桨的重要纽带。
振动是评定齿轮箱装置运转质量的主要指标，也决定了齿轮箱装置的质量。
本文针对某船用齿轮箱装置在实际试验时出现振动超标的情况，通过理论分析和试验验证定位引起振动超标的原因，并在此基础上探索预防和减小振动的措施。
一、齿轮箱装置试验方案被试齿轮箱形式为双输入、单输出。
通过该齿轮箱装置将两台柴油机动力传递到桨轴上。
按设计工况布置试验方案，如图1所示。
图1 试验布置采用两台拖动电机，通过扭矩仪后联接齿轮箱输入部分; 齿轮箱输出部分则通过一台陪试箱将转速转换至输入转速值后，通过扭矩仪联接后端加载电机，实现对齿轮箱装置的加载功能。
按设计要求，在齿轮箱装置的安装面上布置测点并安装振动传感器，以测量加载过程中各点的振动情况。
测点分布如图2所示。
图2 测点布置二、试验结果及分析齿轮箱装置在功率为2 ×1000kW、输入转速分别为480r/min和600r/min的工况下，机脚处测点平均加速度的总振级值分别为114.86 dB( 要求值为≤115dB) 和122.66 dB( 要求值为≤120dB) 。
可见该齿轮箱装置振动性能未达标。
分析振动数值并结合以往经验，列出导致振动超标的潜在因素如下:(1) 输入轴系线速度较高，达到28m/s，轴系动平衡精度等级设计不合理;(2) 齿轮箱装置与安装基座、安装基座与槽铁之间联接扭力不达标，或联接螺母有松动情况;(3) 齿轮箱装置冷、热态间温差与预计不一致，导致台架对中数据计算有偏差;(4) 箱体外部管路附件支撑不牢固，运转时发生抖动，导致齿轮箱装置整体振动增大。
三、解决措施根据原因分析，拟定以下解决方案:(1) 对输入轴轴系重新做动平衡试验，将动平衡精度等级从原先的G6.3 提升至G2.5;(2) 复查联接处紧固件扭力值;(3) 重新计算齿轮箱装置温升后的轴线偏移量，并在冷态对中时进行相应补偿;(4) 对外部油管及泵阀等油路部件支撑做加固。
船舶机械设备的噪声分析与有效控制方案摘要：船舶中的机械设备在运行过程中很容易产生严重的噪声，对船舶内及周边环境造成巨大危害，基于此，必须要找到控制船舶机械设备噪声的办法，在最大程度上降低其可能会造成的噪声污染和危害。
本文分析了船舶机械设备噪声可能会对船员和机械设备本身所造成的危害，并以此为出发点，给出了相应的控制噪声方案，并进行了相应的说明和阐释。
关键词：船舶；机械设备；噪声控制；引言：随着我国船舶制造业的快速发展，人们在追求船舶制造质量的同时对其舒适性的要求也越来越高。
在船舶机械设备的运行过程中，产生的噪声问题对环境造成的危害也越来越大，已受到越来越多人的重视。
其噪声主要来源于机械设备所产生的振动，因此，若想控制船舶机械设备的噪声必须要控制其在运行时所产生的振动，这样不但能降低噪音，还能防止机械设备出现老化现象，很好地提升其使用寿命。
1.船舶机械设备的噪声分析1.1船舶机械设备的噪声对船员健康的损害船舶机械设备所产生的噪声会对船员的身体健康产生多方面的损害，这主要体现在以下几个方面：1）船舶机械设备所产生的噪声会导致船员的听力受到严重的损害，噪声会严重降低船员的听力，长期噪声则会导致产生幻听，给船员的心脑血管系统和神经系统产生诸多不利影响，导致其工作效率的急剧下降；2）船员如果长时间处于噪声状态会出现中枢神经和心脑血管受损的情况，造成其长期失眠，视觉和听觉器官出现损伤，接着头晕、头痛、眼花、耳鸣、记忆力衰退等感官问题相继出现，继而引发船员身体上出现心脏病、高血压等严重不良后果。
1.2船舶机械设备的噪声对机械本身的损害除了损害船员身体健康之外，船舶机械设备所产生的噪声会对船舶机械本身的正常运转产生不利影响，这主要体现在以下几个方面：1）船舶机械设备的噪声大部分都是因机械设备之间发生振动所导致的，振动越严重产生的噪声就会越大，而严重的振动则会导致机械设备的部件出现损坏，导致其使用寿命的下降，给船舶的正常航行带来安全隐患，甚至造成不必要的经济损失；2）船舶机械设备所产生的噪声会导致机械设备操作人员长期处于高噪声环境中，导致其健康受到损害，很容易发生事故，间接中也会造成机械设备受到损坏[1]。
