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歯車を起振源とする騒音は不快で耳につきやすいため、乗用車や鉄道、風力発電装置などでは非常に重要な要件となっている。歯車装置設計においては、歯のかみあい部に働く振動起振力を歯車装置の静粛性に対する指標として用いる場合が多いが、振動起振力での評価と実際の騒音の不快さはしばしば一致しない。この原因の一つは、騒音に対する人間の聴覚特性が見逃されていることにあると考えられる。
本研究では、ギヤノイズの不快さをより正しく評価できるようにするため、振動伝達系のシステム特性が完全に白色となる場合のギヤノイズ(起振力ノイズ表現)を用いる評価法を提案する。この起振力ノイズ表現に聴覚特性を取り込むことで、歯車の製造誤差等によるギヤノイズの不快さの評価を可能とすることを目指す。
本年度の研究により次の成果を得た。
1 0.1μmオーダーの微小な歯面形状の凹凸が、歯車騒音の大きさや、感じ、不快感に影響を与えるため、これを考慮した歯車運転性能解析と起振力ノイズ表現を行う必要があり、このためのプログラムの作成を行った。詳細な歯面の凹凸形状を考慮し、かつ、高音域まで信頼性のある解析とするために膨大なデータを取り扱うことができるようにした。これにより、種々の歯車製造誤差や歯面の凹凸の影響を取り込んだ高忠実度音データによるギヤノイズ官能評価実験の準備をした。
2 異なる5種類の歯面仕上げ加工法の施された歯車を用いて、種々のトルク、回転速度条件下での振動加速度を測定した。また、これらの歯車の歯面形状測定データをもとにして運転性能解析を行い、起振力ノイズ表現のための解析データを得た。これにより、実測振動波形を用いたギヤノイズ官能評価実験、ならびに、起振力ノイズ表現によるギヤノイズ官能評価法の有効性の検証のための準備を行った。
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