トランスミッション

ギアボックスの騒音、振動、粗さ(NVH、騒音振動、耳障り感)の計測・解析

問題: ギアボックスのノイズ、トランスミッションエラー(TE、トランスミッションエラー)

目標: ギアボックスの信頼性の高い設計、ノイズリダクション

ギアボックスの騒音、振動、粗さ(NVH、騒音振動、耳障り感)は、特に低騒音の電気モーターを搭載した車両では、運転の快適性を大幅に低下させますが、信頼性の高いギアボックス設計により、騒音を低減することができます。これには、伝達誤差(トランスミッションエラー)の測定と評価が必要です。

ギアノイズ
ギアのうなり音は、主に歯形と歯の振動によって引き起こされます。トランスミッションエラーと構造伝搬音または空中音のスペクトルでは、歯の噛み合う周波数とその高調波および変調側波帯(偏心誤差など、回転ハーモニックスが原因)が現れます。
ギアボックスのうなり音は高負荷と低負荷で発生する可能性があり、ギアボックスのガタガタ音は非常に低い負荷または無負荷でのみ発生します(たとえば、燃焼エンジンでのアイドリング)。次に、エンジンに起因する速度の変動(非連続燃焼)により、ギアの無負荷の歯面が浮き上がります。バックラッシュは、ドライブシャフトの加速と減速のたびに(1回転あたり複数回)繰り返され、2つの車輪の歯が激しくぶつかり合います。
ギアボックスの騒音の他の原因には、ギアボックスのオイルやオイルのエアポケットが正しくないことが含まれます。

トランスミッションエラー(TE)
ギアノイズの主な原因は、負荷がかかった状態での静的および弾性変形、望ましくない製造偏差、および動的効果によって引き起こされるトランスミッションエラー(TE)です。TEは、従動ギアの実際の位置と、ギアセットがドライブギアの回転運動を全くエラーなしで伝達した場合に想定される位置との差です。
ギアノイズに加えて、トランスミッションエラーは摩耗、ドライブトレインの効率低下、または直接的な誤動作を引き起こす可能性があります(風力タービンギアボックス/転動体ギアボックスにて多い)。

ギアボックスでの測定
トランスミッション誤差を決定する為に、入力シャフトと出力シャフトの高分解能エンコーダを使用して速度と角度位置を測定します。TEは、取得した測定データから算出します。評価は、時間と次数領域で行われます。
同時に、構造伝搬ノイズ信号は加速度計で記録されます。すべての計測チャンネルに共通のタイムベースがあるため、伝送誤差と音声信号の相関関係を保つことができます。

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時間領域での解析

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  • 負荷変更時の急激な負荷
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スペクトル領域での解析

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  • システム全体の共振挙動
  • 周囲環境変化による固有振動数の変化
  • 動的ピーク負荷

音響挙動の解析

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