第五章 三环减速器振动与噪声预估值分析与计算
§5-1 引言
在第三章中我们建立了三环减速器的数学模型，并对其理论建模进行了分析和计算，在第四章中我们又分析计算了Ⅱ子模型在各种工况下所受的激励力，这样我们就可以对三环减速机理论模型进行动态特性及响应计算了。主要计算Ⅱ子模型表面的振动速度用于表征、三环减速器噪声发射的预估值。
§5-2 振动与噪声
噪声来源于振动。运动着的机械必然产生振动，而机械噪声大部分是由于工程机械的振动而辐射的。
在对声场作出如下两点假设：
1、假设声场介质是理杨的流体介质。所谓的理想是认为介质运动过程中没有能量损耗。
2、假设介质是连续的。在讨论场中流体介质运动时，只考虑介质分子运动的平动特性，而不考虑分子的单独运动。
这样，我们就可以得出静止介质中小振幅声中介质的运动方程为：

式中：u（x，y，z，t）——介质质点的振速分布函数；
p（x，y，z，t）——介质质点压力分布函数；
Po（x，y，z，t）——介质g静态密度分布函数；
其中（x，y，z）为坐标值，t为时间，在介质为均匀时，Po为常数。
上式表征了振速与声压间关系。换句话说，我们也可以用介质中的振速来表征噪声的大小及规律。
根据介质连续性假设，三环减速器表面的振速就是与它相近的邻近介质（空气）的振动速度。这样，在近场中测量噪声值时，我们就可以用三环减速器箱体——Ⅱ子模型表面有振动速度来表示。
在第三章中我们已建立了三环减速器箱体的理论模型，在第四章中我们又计算了各种工况下，Ⅰ子模型对Ⅱ子模的激励X（ω）的大小，这样我们就可以使用SUN工作站上I—DEAS软件中动态分析软件来计算Ⅱ子模型表面的振动速度。
这样，我们就达到了对三环减速器进行振动噪声值预估的目的。
振动速度级：

式中：V——速度均方根值或峰值，单位mm/s；
Vo——参考电平，Vo=5×10^-5mm/s
声压级：

式中：P——声压，单位Pa；
Po——2×10^-5Pa
声强级：

式中：I——声强；
I_O=10^-12W/m²
再振动速度级表征振动所产生的噪声的声压级，这两者的关系是：振动速度级若降低若干分贝。因此，若已知振动的表面的振动速度级后，即可明确该振动所产生的噪声的声压极，进而就可以计算出噪声的声强及声功率。
§5-3 三环减速噪声振动速度级预估值计算
在第三章中我们建立并求解了SHQ40三环减速器的理论模型，在第四章我们又通过试验的方法分析求解了SHQ40在四种工况下的激励源的载荷谱，（如图4-11、图4-12、图4-13及图4-14所示，这样我们就可以将载荷加在理论模型上，在SUN工作站上使用I——DEAS软件的系统动态分析模块进行系统响应计算了。
如图6-4所示，我们将载荷沿X向加在SHQ40三环减速器箱体的理论模型的输入轴承座孔处对振动系统进行激励，然后沿Z向计算分析点2点5和点8的振动速度。
在如图4-11和1000rpm-100kgm工况下的载荷谱的激励作用下，SHQ40振动系统测点2、5、8Z向的振动速度的幅值谱函数如图5-1、图5-2、图5-3和图5-6为其相应的时域波形。振动速度预度估值与试验实测值（如表6-10）的对比如表5-1的工况一。
在如图4-12的1000r/m-250kgm工况下的载荷谱的激励作用下，SHQ40振动系统浊点2、5、8Z向的振动速度的幅值谱函数如图5-7、图5-8、图5-9所示。图5-10、图5-11和图5-12为其相应的时域波形。振动速度预估值与试验实测值（如表6-11）的对比见表5-1所示的工况二。
在如图4-13的1000rm-3350kgm工况下的载荷谱的激励作用下，SHQ40振动系统测点2、5、8Z向振动速度的幅值谱函数如图5-13、图5-14和图5-15所录，图5-16、图5-17和图5-18为其相应的时域波形。振动速度的预估值与试验的实测值（如表6-12）对比见表5-1所示的工况三。
在如图4-14的1000rm-400kgm工况下的载荷谱的激励作用下，SHQ40振动系统测点2、5、8Z向的振动速度的幅值函数如图5-19、图5-20和图5-21所录，图5-22、图5-23和图5-24为其相应的时域皮形。振动速度的预估值与试验的实测值（如表6-13）对比见表5-1所示的工况四。
表5-1 SHQ40振动速度级对比表