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Analyse approfondie des correctifs de contact et du bruit: déchiffrer la transmission silencieuse à partir des empreintes de contact
Analyse approfondie des correctifs de contact et du bruit: déchiffrer la transmission silencieuse à partir des empreintes de contact
Dans le diagnostic des défauts et l'évaluation des performances des boîtes de vitesses, le patch de contact est un outil extrêmement précieux.indicateur visuelTout comme une "empreinte digitale" de l'état de maillage des engrenages, il enregistre clairement la transmission réelle de la charge entre les flancs des dents.Elle a souvent ses causes cachées dans ces empreintes de contact apparemment simples.Cet article examine comment les patchs de contact agissent comme un "prophète" du bruit et comment cette corrélation peut être exploitée pour obtenir une conception d'engrenages à faible bruit et à haute performance.
1C'est quoi un patch de contact?
Un patch de contact, également appelé marque de contact ou impression de maille, est la zone brillante et usée laissée sur le flanc de la dent après qu'une paire d'engrenages fonctionne sous une charge légère.Il permet de visualiser directement la zone de contact réelle des flancs des dents pendant le processus de mise en maille à mise en maille d'une paire d'engrenages dans des conditions d'essai..
Unele patch de contact idéalprésente les caractéristiques suivantes:
- Position: Centré sur le flanc de la dent, légèrement décalé vers l'extrémité de mise en maille.
- Forme: une ellipse régulière ou un rhombus pour les engrenages à éperons; une bande diagonale pour les engrenages hélicoïdaux.
- Taille: couvre 30% à 50% de la hauteur de la dent et 60% à 80% de la longueur de la dent (valeurs spécifiques soumises aux normes d'application).
- Contours: Impression uniforme sans ruptures et avec des bords clairs.
2Le lien physique intrinsèque entre les patchs de contact et le bruit
Le bruit est essentiellement une vibration, et le bruit des engrenages provient des forces d'excitation dynamique générées pendant le maillage.La morphologie du patch de contact détermine directement l'amplitude et les caractéristiques de ces forces d'excitation, régissant ainsi le niveau sonore et les caractéristiques spectrales du système d'engrenages.
2.1 Erreur de répartition de la charge et de transmission
- Condition idéale: La charge est répartie uniformément le long de la ligne de contact théorique, ce qui donne lieu à une erreur de transmission faible et lisse (l'écart entre la position réelle et idéale de l'arbre de sortie).
- Le patch de contact n' est pas idéal: Un patch de contact déformé, de taille insuffisante ou de forme anormale indique une concentration de charge localisée sur une petite zone du flanc de la dent.
- Les conséquences: Cela provoque une déformation élastique inégale du profil de la dent et du corps de l'engrenage, augmentant considérablement l'erreur de transmission, la principale source d'excitation interne des systèmes d'engrenages.Sa variation périodique excite directement les vibrations des engrenages et le bruit émis.
2.2 Impact et rigidité Excitation
- Effets des mailles: si le patch de contact est manquant ou trop faible à l'addendum ou au dedendum, un choc sévère de maillage se produit lorsqu'une paire d'engrenages termine son maillage et que la suivante s'engage,en raison de l'absence de guidage et de tamponnage suffisantsCet impact produit des "clics" ou des coups de voix à haute fréquence.
- Rigidité du maillage variable dans le temps: la rigidité de la maille des engrenages change périodiquement avec le nombre de paires de dents.générant une excitation de rigidité plus forte et provoquant un bruit de "bourdonnement" de fréquence moyenne à basse.
2.3 Contact avec les bords et concentration de contrainte
- Le phénomène: Le contact avec les bords se produit lorsque le patch de contact touche ou s'étend au-delà des bords des côtés des dents (par exemple, addendum, dedendum ou face d'extrémité).
- Les conséquences: Le contact avec le bord est synonyme d'une forte concentration de stress, ce qui augmente non seulement le stress de contact, entraînant une crevasse ou une rupture précoce des dents, mais génère également une excitation dynamique anormalement intense.,qui se manifeste généralement par un "grincement" ou un "grincement".
3Analyse des patchs de contact anormaux typiques et de leurs caractéristiques sonores
En analysant la morphologie des patchs de contact, les problèmes potentiels de bruit et leurs causes profondes peuvent être directement diagnostiqués, comme le montre le tableau ci-dessous:
| Morphologie du patch de contact | Les causes possibles | Les effets sur les mailles | Caractéristiques typiques du bruit |
|---|---|---|---|
| Décalage supérieur (près de l'addendum) | Distance centrale excessive, couronnement du profil dentaire surdimensionné, essieux d'engrenages non parallèles (squillés) | Prédisposé au contact avec les bords de l'addendum et à un fort choc de mise en maille | Frappage et grincement à haute fréquence |
| Décalage inférieur (près du dedendum) | Distance médiane insuffisante, modification inappropriée du profil dentaire | Prédisposé au contact avec les bords du dedendum et à un fort choc de mise en maille | Bruit de frappe à haute fréquence et bruit d'impact terne |
| Décalage d'extrémité (excentricité de la charge dans la direction des dents) | Axes d'engrenages non parallèles, trous de boîtiers de boîtes de vitesses déformés, déformation de la flexion de l'arbre | Concentration de charge, stress local sévère, erreur de transmission importante | "Rumble" périodique avec vibrations intenses |
| Plaquette étroite/interrompue | Couronnement du profil dentaire de taille excessive, ondulations des côtés des dents élevées, grande erreur de tonus | Réduction de la surface de roulement efficace, réduction du rapport de contact, fluctuation importante de la charge | "Soufflement" à large bande ou bruit blanc avec frappe irrégulière |
| Contact diagonal (engrenages hélicoïdaux) | Les essieux de vitesses croisés (non coplanaires dans la direction verticale), erreur d'angle d'hélice | Contact dangereux avec les lignes, contrainte extrêmement élevée, glissement grave |
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