اصلاح پروفیل چرخدنده مارپیچ به‌منظور کاهش سروصدا

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

صدایی که در اثر درگیری چرخدنده­­ها ایجاد می­شود از جمله آلودگی­های صوتی موجود در صنعت می‌باشد. در پژوهش حاضر به شبیه‌سازی میزان فشار صدای تولیدی یک جفت چرخدنده مارپیچ درگیر پرداخته می­شود. ابتدا توزیع تنش یک جفت چرخدنده مارپیچ به کمک نرم‌افزار المان محدود ABAQUS شبیه‎سازی می‎شود. سپس ­نتایج به‌دست‌آمده صحت سنجی و در مراحل بعدی پژوهش مورد استفاده قرار می‎گیرند. پس از آن فشار صدای تولیدی هنگام درگیری دندانه­ها­ی چرخدنده مارپیچ مدل‌سازی می­شود. جهت صحت‎سنجی، میزان فشار صدای تولیدی به کمک رابطه تراز فشار صوت به دست آورده می‎شود و با  تراز صدای استاندارد مقایسه می‎گردد. در این پژوهش به‌منظور کاهش صدای چرخدنده‌های مارپیچ درگیر به اصلاح پروفیل دندانه با استفاده از نرم‎افزار Kiss Soft پرداخته می‎شود. اصلاح پروفیل به روش­های متعددی قابل انجام می­باشد. در این پژوهش اصلاح پروفیل به دو صورت گرد کردن دندانه و اصلاح چرخدنده­ به روش برش­کاری هاب­زنی انجام ‌می‏گردد. نتایج این تحقیق نشان می­دهد که اصلاح پروفیل دندانه به روش گرد کردن بهترین نتیجه را از نظر کاهش صدا به همراه دارد. 

کلیدواژه‌ها


[1]    Randall F.B.,  Industrial noise control and acoustics, Marcel Dekker, New York, pp.46-48, 2002.
[2]    Ver I.L, Branek L.L, Noise and vibration control engineering, John Wiley and Sons, New Jersey, pp.254-260, 2006.
[3]    Akay A., Bengisu M. T., and M. Latcha., Transient acoustic radiation from impacted beam-like structures, Journal of Sound and Vibration, Vol. 91, No. 1, pp.135-145, 1983.
[4]    Oswald F.B., Dennis P.T., Mark J.V., Influence of gear design on gearbox radiated noise, Gear Technology 15, pp. 10-15, 1998.
[5]    Allam E., Ahmed I., Abouel-Seoud S., An experimental investigation of noise emission from a vehicle gearbox system, Journal of Mechanical Engineering Research 3, No. 3, pp.75-84, 2011.
[6]    Dearn K. D., Walton D., Acoustic emissions from polymeric gears, Proceedings of the World Congress on Engineering, Vol. 2, 2009.
[7]    Höhn B., Improvements on noise reduction and efficiency of gears, Meccanica 45, No. 3 ,pp. 425-437, 2010.
[8]    Kissling E. U., Effects of Profile Corrections on Peak-to-Peak Transmission Error, Gear Technology, pp. 52-61, 2010.
[9]    Faggioni M., Samani F. S., Bertacchi G., Pellicano F., Dynamic optimization of spur gear, Mechanism and machine theory 46, No. 4 ,pp. 544-557, 2011.
[10]Wu Y. J., Wang J. J., Han Q. K., Static/dynamic contact FEA and experimental study for tooth profile modification of helical gears, Journal of mechanical science and technology 26, No. 5, pp. 1409-1417, 2012.
[11]             Chen Y. C., & Tsay C. B., Stress analysis of a helical gear set with localized bearing contact. Finite Elements in Analysis and Design 38, No.8, pp.702-723, 2002.
[12]        Shigley J. E., Shigley's mechanical engineering design, Tata McGraw-Hill Education, 2011.
[13]      ABAQUS Theory Manual, v.14.1, 2014.
[14]Dudley D. W., Dudley's gear handbook, Edited by Dennis P. Townsend, Tata McGraw-Hill Education, 2005.
[15]             Tavakoli M. S., Houser, D. R., Optimum profile modifications for the minimization of static transmission errors of spur gears, Journal of Mechanical Design 108, No. 1 , pp.86-94, 1986.
[16]       Kiss soft Theory Manual, 2013.