При своей работе коробка передач, используемая для передачи энергии от двигателя к колесам, достаточно сильно шумит. Первая причина данного нежелательного эффекта состоит в том, что поперечные и осевые силы, возникающие в результате передачи энергии от одного вала к другому с помощью шестерни, оказывают нежелательное механическое воздействие на подшипники и корпус. Вторая причина — гибкость различных компонентов коробки передач, в том числе подшипников и корпуса, что также может приводить к вибрации. Переменная жесткость зубчатого сцепления в коробке передач вызывает постоянную вибрацию, передающуюся на корпус, который, в свою очередь, тоже вибрирует и передает энергию окружающей жидкости, например, трансмиссионному маслу, в результате чего в ней возбуждаются акустические волны.
Для эффективного снижения уровня шума в таких комплексных динамических системах на ранних стадиях проектирования инженеры-разработчики нередко прибегают к численному моделированию. Под катом на примере 5-ступенчатой механической синхронизированной коробки передач мы опишем и покажем методику такого исследования в COMSOL Multiphysics®, включающего прочностной анализ механического контакта зубчатого зацепления, анализ динамики многотельной системы редуктора в сборе и акустический анализ шума, создаваемого работающей коробкой в окружающем пространстве.
Читать полностью »
