技术领域
[0001] 本
发明属于机电技术领域，具体涉及一种浮筏隔振
齿轮传动系统振动传递及噪声测试试验装置。应用于采用浮筏隔振安装的齿轮传动系统的振动传递和
辐射噪声的测试。
背景技术
[0002] 齿轮传动系统效率高、结构紧凑、寿命长，在
船舶传动领域应用广泛。然而其在使用过程中由于齿轮啮入啮出冲击及加工误差等原因的存在，会产生一定的振动，这部分振动通过齿轮箱传递至
基础引起基础的振动，并引发齿轮箱
板面振动进而产生辐射噪声。因此在船舶传动领域通常采用浮筏隔振的方法隔绝振动向船体的传递。
[0003] 传统的齿轮箱振动噪声试验台，如
专利申请号为CN 104897396A的“一种机械式
变速器加载噪声试验台架及试验”，建立了具有隔声和吸声效果的内外墙结构，建立了低的背景噪声环境避免了外界干扰，从而能够进行相应的振动和噪声测试。但其对振动和噪声的测量大多局限在
汽车减速器上，无法针对装有单级
斜齿轮的齿轮箱的振动噪声特性进行测量，也无法对船舶上浮筏隔振的安装形式进行模拟，无法在
单层、双层隔振的安装情况下测试研究齿轮箱的横向和纵向的振动传递特性和辐射噪声规律。
发明内容
[0004] 要解决的技术问题
[0005] 为了避免
现有技术的不足之处，本发明提出一种浮筏隔振齿轮传动系统振动传递及噪声测试试验装置，被测传动部分为装有斜齿轮的单级齿轮箱；使用机础下方安装的隔振垫和齿轮箱下方的隔振器共同构成双层浮筏结构，可用来研究具有浮筏结构的齿轮传动系统的振动传递，主要包括
电机-齿轮箱-磁粉加载器之间的振动传递、齿轮箱-隔振器-基础-地面之间的振动传递；以及齿轮箱下方不同隔振器布局方式对振动传递的影响；同时使用隔声罩分别将磁粉加载器和电机的声音隔绝，为齿轮箱的运行噪声的测量提供简单的满足国家标准中工程法要求的声学环境。
[0006] 技术方案
[0007] 一种浮筏隔振齿轮传动系统振动传递及噪声测试试验装置，其特征在于：在第三基础平台、第二基础平台、第一基础平台下方分别安有不同数量的隔振垫，隔振垫不与大地固连，只与大地进行
定位并放置在其上，磁粉加载器直接安装在第一基础平台上，配有斜齿轮的齿轮箱下方通过隔振器安装至箱座上，箱座直接固定在第二基础平台上，
伺服电机通过电机安装座安装至第三基础平台上，第二
扭矩转速仪通过第二
支撑座安装至第三基础平台上，第一扭矩转速仪通过第一支撑座安装至第一基础平台上，伺服电机与齿轮箱之间通过第一膜片
联轴器、第四膜片联轴器和第二转速扭矩仪连接，齿轮箱与磁粉加载器之间通过第一膜片联轴器、第二膜片联轴器和第一转速扭矩仪连接，达到传输动
力的目的；磁粉加载器外侧设置第一隔声罩安装在第一平台上，在伺服电机外侧设置第二隔声罩安装在第三平台上，均起到将噪音隔绝在内部的的作用；同时在最外侧安装有轻质墙隔绝外部的噪声，轻质墙内侧敷设一层简单薄板吸声材料用来吸收内部噪声；在测试时，在隔振器上端和下端布置
加速度
传感器，在电机
输出轴、磁粉加载器
输入轴处布置加速度传感器，并在距离齿轮箱周围1m处布置声级计。
[0008] 有益效果
[0009] 本发明提出的一种浮筏隔振齿轮传动系统振动传递及噪声测试试验装置，与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0010] 本发明所述的一种浮筏隔振齿轮传动系统振动传递及噪声测试试验装置，可以通过在齿轮箱6下方隔振器13上端和下端分别使用加速度传感器测试振动加速度来得到振动通过隔振器传递时的衰减程度；在电机输出轴孔
位置、齿轮箱输入输出轴孔位置和磁粉加载器输入轴位置上布置加速度传感器来都得到在安装有联轴器和浮筏结构情况下电机-齿轮箱-加载器之间的振动传递；同时可以通过更换箱座14和齿轮箱6之间的隔振器13数量，得到在不同的隔振器数量布局的情况下振动传递的衰减程度；在距离齿轮箱6周围1m的位置上布置声级计来测试运行时的辐射噪声；同时在齿轮箱6输入轴和输出轴两端分别安装圆光栅，在运行中读取两圆光栅的
角度数据，进行斜齿轮传动系统动态传递误差的测量。
[0011] 在测试前，将需要测试的装配有斜齿轮的齿轮箱6安装完成，同时在齿轮箱6下方隔振器13上端和下端布置加速度传感器，在电机8输出轴、磁粉加载器5输入轴处布置加速度传感器，并在距离齿轮箱周围1m处布置声级计；对系统通电，并开启电机8将转速从低调高，不断调大磁粉加载器5的负载，读取转速扭矩仪18、21上的扭矩和转速参数对试验台的工况进行实时检测和反馈控制，通过
控制器控制电机8和磁粉加载器5达到试验所需要的测试工况。最后读取加速度传感器
和声级计的测试结果，通过
数据处理最终得到该工况下振动的传递衰减和辐射噪声。测试完成后，还可在更换齿轮箱下方隔振器的安装数量或型号后进行同样的测试，对比结果可知不同隔振器的数量和型号对振动传递和辐射噪声的影响。
附图说明
[0012] 图1是本发明所述的一种浮筏隔振齿轮传动系统振动传递及噪声测试试验装置整体布局示意图
[0013] 图2是本发明所述试验台中机械传动系统轴测图
[0014] 图3是本发明所述试验台机械传动部分中齿轮箱下方不同隔振器数量的两种布局图
[0015] 图4是本发明所述试验台中齿轮箱纵向振动传递路径示意图
[0016] 图5是本发明所述试验台中电机-齿轮箱-基础-加载器横向振动传递路径示意图[0017] 其中：1-大地；2-薄板吸声材料；3-轻质墙；4-隔声罩I；5-磁粉加载器；6-齿轮箱；7-第二隔声罩；8-伺服电机；9-第三基础平台；10-隔振垫；11-第二基础平台；12-隔振垫；
13-隔振器；14-箱座；15-第一基础平台；16-隔振垫；17-第一膜片联轴器；18-第一转速扭矩仪；19-第二膜片联轴器；20-第三膜片联轴器；21-第二转速扭矩仪；22-第四膜片联轴器；
23-电机安装座；24-第二支撑座；25-第一支撑座。
具体实施方式
[0018] 现结合
实施例、附图对本发明作进一步描述：
[0019] 一种浮筏隔振齿轮传动系统振动传递及噪声测试试验装置，第一基础平台15通过下方安装的隔振垫16放置在地面1上，第二基础平台11通过下方安装的隔振垫12放置在地面1上，第三平台9通过下方安装的隔振垫10放置在地面1上，所有隔振垫不与大地1固连，只与大地1进行定位并放置在其上；磁粉加载器5直接安装在第一基础平台15上，配有斜齿轮的齿轮箱6下方通过隔振器13安装至箱座14上，箱座14直接固定在第二基础平台11上，伺服电机8通过电机安装座23安装在至第三基础平台9上，第二扭矩转速仪21通过第二支撑座24安装至第三基础平台9上，第一扭矩转速仪18通过第一支撑座25安装至第一基础平台15上，伺服电机8与齿轮箱6之间通过膜片联轴器20、22和第二转速扭矩仪21连接，齿轮箱6与磁粉加载器5之间同样通过膜片联轴器17、19和第一转速扭矩仪18连接，达到传输动力的目的；磁粉加载器5外侧设置一个隔声罩4安装在第一基础平台15上，在伺服电机8外侧设置一个第二隔声罩7安装在第三基础平台9上，均起到将噪音隔绝在内部的的作用；同时在最外侧安装有轻质墙3隔绝外部的噪声，轻质墙3内侧敷设一层简单薄板吸声材料2用来吸收内部噪声。采用扭矩
转速传感器18、21分别测试齿轮传动系统的转速和扭矩，并根据测试结果反馈控制伺服电机的转速，得到相应的转速和扭矩工况。采用磁粉加载器5对试验台进行机械加载。
[0020] 运行中的装有斜齿轮的齿轮箱6与另外两个平台上的设备仅通过具有补充弹性
变形能力的膜片联轴器19、20相连，没有进行刚性连接，且齿轮箱6下方除装有隔振器13外还有一层第二基础平台11下方的隔振垫12，双层隔振结构的存在可以真实的模拟在双层浮筏隔振的安装条件下的齿轮箱自身的振动特性和辐射噪声。
[0021] 在不改变其它设备的前提下，仅通过更换齿轮箱6、箱座14及其之间的隔振器13数量和型号，即可以测试不同隔振器数量和型号对振动从齿轮箱向基础纵向传递的影响(如图3、图4)。
[0022] 同时在磁粉加载器5和伺服电机8上加装了隔声罩，避免了其运行时噪声对测试准确性的影响，及在测试环境周围装有轻质墙3和薄板吸声材料2，三者共同建立了简单的测试声学环境，可满足国家标准的工程法；同时整体结构紧凑，可作为一种小型化的振动传递和辐射噪声测试装置。
[0023] 通过上述结构的布局设计，在伺服电机8输出轴、齿轮箱6输入输出轴、磁粉加载器5输入轴及平台II11上布置加速度传感器，可以测试电机-齿轮箱-基础-负载之间的振动传递衰减量，也可通过更换联轴器测试不同联轴器对横向振动传递的影响(如图5)。
[0024] 通过上述结构的布局设计，在齿轮箱6输入轴和输出轴两端分别安装圆光栅，在运行中读取两圆光栅的角度数据，进行斜齿轮传动系统动态传递误差的测量。
[0025] 在测试前，将需要测试的装配有斜齿轮的齿轮箱6安装完成，同时在齿轮箱6下方隔振器13上端和下端布置加速度传感器，在电机8输出轴、磁粉加载器5输入轴处布置加速度传感器，并在距离齿轮箱周围1m处布置声级计；对系统通电，并开启电机8将转速从低调高，不断调大磁粉加载器5的负载，读取转速扭矩仪18、21上的扭矩和转速参数对试验台的工况进行实时检测和反馈控制，通过控制器控制电机8和磁粉加载器5达到试验所需要的测试工况。最后读取加速度传感器和声级计的测试结果，通过数据处理最终得到该工况下振动的传递衰减和辐射噪声。测试完成后，还可在更换齿轮箱下方隔振器的安装数量或型号后进行同样的测试，经过数据处理并对比结果，可知不同隔振器的数量和型号对振动传递和辐射噪声的影响。同时在齿轮箱6输入轴和输出轴两端分别安装圆光栅，在运行中读取两圆光栅的角度数据，最后进行数据处理完成对斜齿轮传动系统动态传递误差的测量。
