基于声学超材料的齿轮减速器箱体减振方法研究

作     者：刘五合 吴樾 张帆 LIU Wu-he;WU Yue;ZHANG Fan

作者机构：海装沈阳局驻哈尔滨地区某军事代表室黑龙江哈尔滨150078 中国船舶集团有限公司第七〇三研究所黑龙江哈尔滨150078 

出 版 物：《热能动力工程》 (Journal of Engineering for Thermal Energy and Power)

年 卷 期：2022年第37卷第9期

页      面：170-177页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：齿轮减速器箱体 声学超材料 减振降噪 

摘      要：齿轮减速器振动噪声性能直接影响了船舶的舒适性和安全性,但目前普遍采用的减振降噪手段已进入瓶颈期。针对这一问题对声学超材料在齿轮减速器箱体上的减振方法进行了研究,分析了齿轮减速器箱体在不同激励下的振动特性,设计了超材料单体结构和具有类似振动特征的箱体缩比模型,系统分析了超材料的质量比、阻尼比和单体结构数量等对减振效果的影响。针对缩比模型设计了超材料减振方案1(单体结构固有频率分别为2690,2790和2970 Hz)和超材料减振方案2(相比于方案1增加单体结构,固有频率为4000 Hz)。经分析得到,在缩比模型主要峰值频率处方案1的减振效果不小于7 dB。并通过试验对该计算结果进行验证,减振频带误差小于4.0%,减振幅值误差不超过10.3%,证明了超材料方案的有效性。