ارایه مدل کامپیوتری برای پیش بینی و تحلیل صدای زوزه (whine noise)گیربکس

هدف از این پروژه به کارگیری روش مهندسی به کمک کامپیوتر ، برای ارایه مدلی مناسب از گیربکس خودرو می باشد که با استفاده از آن بتوان عملکرد سیستم گیربکس به خصوص زوزه را پیش بینی نمود. وجود یک مدل مناسب برای پیش بینی و تحلیل نویز گیربکس هم در مرحله طراحی اولیه گیربکس و هم در بهینه سازی گیربکس طراحی شده، مفید و موثر می باشد. تمرکز این پروژه بر روی زوزه می باشد‏، ولی با تکمیل مدل، می توان از آن برای سایر پدیده ها نظیر تق تق نیز استفاده نمود. زوزه در واقع یک نویز تونال می باشد که در فرکانس های خاصی رخ می دهد و عامل اصلی آن تغییر سختی چرخ دنده های درگیر در هنگام چرخش دنده ها می باشد و لذا این نویز به خطای انتقال وابسته است. مدل مورد نظر برای پیش بینی زوزه، شامل اجزایی همانند محورها، چرخ دنده ها، یاتاقان ها و پوسته های گیربکس می باشد. حرکت های پیچشی، محوری و خمش عرضی به صورت کوپل در نظر گرفته شده و درگیری چرخ دنده ها با سختی غیر خطی منظور گردیده است. برای در نظر گرفتن انعطاف پذیری پوسته ، مدل المان محدود پوسته گیربکس تهیه و اثر آن بر رفتار سیستم لحاظ شده است. در واقع مدل چند جسمی انعطاف پذیر از سیستم گیربکس همراه با مدل المان محدود پوسته، مدل نهایی سه بعدی گیربکس چند محوره را ارایه می دهد که با استفاده از آن می توان اثر درگیری چرخ دنده و خطای ساخت بر روی و زوزه را بررسی نمود. از روش المان محدود برای محاسبه انعطاف پذیری محورها و پوسته ها استفاده شده است، به طوری که نتایج روش المان محدود به صورت تعدادی مود در مدل دینامیکی سیستم اعمال گردیده است. از لقی یاتاقان ها صرف نظر شده و با استفاده از مدل ارایه شده، محاسبه بر اساس تحلیل استاتیکی و محاسبه نیروهای ارتعاشی درگیری چرخ دنده ها براساس مودهای ارتعاشی ( تحلیل دینامیکی ) انجام پذیرفته است. گیربکس مورد بررسی در این پروژه، گیربکس خودروی سمند، یکی از تولیدات شرکت نیرومحرکه، می باشد که سه محور، 7 جفت چرخ دنده درگیر از نوع مارپیچی و ساده ، 5 نسبت تبدیل جلو و یک نسبت تبدیل عقب دارد. در این پایان نامه پس از تولید مدل هندسی با نرم افزار ، از نرم افزار برای ایجاد المانهای دو بعدی و سه بعدی مورد نیاز استفاده شده وسپس با ارسال مشخصات المانها به نرم افزار تحلیل های المان محدود انجام و مدل کاهش یافته قطعات آماده گردیده است. سپس مدل های مذکور به نرم افزار انتقال داده شد تا مدل دینامیکی مجموعه گیربکس ساخته شود. پس از آماده شدن مدل دینامیکی گیربکس، تابع خطای چرخ دنده ها به کمک بسط برنامه تابع خطا که در دانشگاه امیرکبیر توسط صابر ظفری زیر نظر مرحوم دکتر داغیانی در نرم افزار نوشته شده، به صورت تابع پارامتری آماده گردیده و به مدل دینامیکی اضافه شده است. در نهایت، شبیه سازی حرکت گیربکس انجام پذیرفته و پس از آن، نتایج به نرم افزار برگردانده شده و فرآیند باز آوری داده ها انجام گردیده تا جابجایی، سرعت و شتاب نودهای مورد نیاز به دست آید. در نهایت پس از انجام تحلیل های مورد نظر، تاثیر پارامترهای مختلف خطا در سیستم گیربکس مورد نظر، بررسی گردیده است و نتایج مدل با تست های آزمایشگاهی (شامل آنالیز مودال پوسته ها و تست شتاب سطح پوسته بر روی دستگاه تست عمر و بر روی خودرو) که با تجهیزات مرکز تحقیقات گیربکس شرکت نیرو محرکه انجام گردیده، مقایسه شده است. تفاوت بارز این پروژه با کارهای قبلی، ارایه مدل انعطاف پذیر پوسته های گیربکس و اعمال تابع خطا به مدل کامپیوتری گیربکس می باشد.