Etude de la dispersion vibroacoustique des transmissions par engrenages

Study of vibroacoustic behavior variability of geared transmissions

• Auteur / Autrice : Nicolas Driot
• Direction : Joël Perret-Liaudet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Acoustique
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des fluides et acoustique (Rhône)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Processus stochastiques

Engrenages

Acoustique

Dynamique

Résumé

Pour des transmissions par engrenages fabriquées en grande série, il n'est pas rare de constater des écarts de niveaux de bruit de plus de 10 dB. L'origine de cette variabilité est connue puisque ce sont les tolérances de fabrication qui autorisent de telles variations de comportement. Nous proposons une méthodologie permettant de prendre en compte les tolérances de fabrication et de les inclure dans les modèles de prédiction du bruit rayonné par les boîtes de vitesses. Les tolérances de fabrication sont modélisées par une approche stochastique et plus particulièrement par la méthode d'échantillonnage de Taguchi. Cette méthode a d'abord fait l'objet d'une étude comparative puis est utilisée pour la prédiction de la variabilité des boîtes de vitesses dont la micro géométrie des dentures varie. Les résultats statistiques valident complètement la méthode Taguchi et prouve son efficacité en terme de compromis précision/rapidité.

This study deals with the prediction of vibroacoustic behavior variability of mass produced gearboxes. Indeed, noise measurements on populations of high-volume gearboxes often reveal large variability, mainly due to tolerances associated with certain gear design parameters introduced to accommodate certain manufacturing errors. We propose and implement a methodology able to include tolerances in gears dynamic models. The statistical tolerancing Taguchi's method is used for this purpose. This method is first validated in terms of accuracy/computational time ratio by using dynamic systems having statistical mechanical characteristics. Then, we focus on gearboxes for which tooth micro geometry is disturbed by known manufacturing errors. Numerous statistical results are displayed concerning transmission error variability, natural modes variability and noise levels variability. Results correlate to experimental measurements done in automotive industry and validate Taguchi's method.