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齿轮箱可以看做为质量弹簧组成的一个振动系统,轮齿的弹簧刚度具有周期性变化的性质,制造装配误差、传动误差的存在和扭矩的变动形成激振力,在此激振力的作用下,齿轮会产生振动,此振动通过轴、轴承座传给齿轮箱,轴承、轴等的振动也传给齿轮箱,产生箱体的振动。同时振动还以固体声和空气声的形式传播成为噪声,见下图
齿轮箱运转噪声本质上属于冲击噪声,冲击噪声可以分为两部分,即加速度噪声与自鸣噪声。所谓加速度噪声是指被撞击的物体产生瞬间加速度,从而在空气介质中产生速度势,产生声压。自鸣噪声则指冲击过后物体的自由衰减振动而产生的噪声。
噪声实际上是振动在空气中或固体中的传播,所以噪声的频率成分与振动基本上是完全一样的,产生的机理也是一样的。但在噪声传播中,有些频率成分衰减较快,有些频率成分衰减较慢,且环境其他噪声源所产生的噪声要与齿轮箱产生的噪声叠加,所以测得的噪声信号的频谱与振动信号的频谱是有差别的,有时差别很大。 与振动信号相比,齿轮箱产生的噪声信号更易受到环境其他噪声源所产生的噪声干扰,从而形成噪声叠加,给故障诊断带来更大的困难。
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