电动汽车减速器振动分析与拓扑优化

以某电动汽车减速器为研究对象,在ADAMS中进行减速器二级齿轮传动动力学仿真,得到轴承座处动态载荷;建立减速器箱体有限元模型并进行模态分析,得到其固有频率与振型;将激励加载到有限元模型中,进行模态频率响应分析,并对箱体进行拓扑优化,研究结果表明,优化后箱体表面振动响应幅值明显降低。     

电驱系统减速器啸叫噪声问题分析及优化

本文以某单电机电驱系统减速器为研究对象,针对整车NVH试验评价中减速器啸叫问题进行专项分析和优化,通过建立精确的减速器总成动力学性能分析虚拟样机模型,对齿轮啮合振动激励机理、传动路径和振动响应等进行详细分析,根据台架试验和整车试验结果标定虚拟样机模型,通过齿轮宏观参数及微观修形优化对齿轮加工误差、传递误差、啮合刚度和动态啮合力进行专项优化和控制;同时通过对零部件及系统的模态及振动响应分析,分析传递路径及系统响应结果,预测振动噪声风险,通过传递路径刚度及激励频率优化,降低系统振动响应和噪声风险;最后通过整车NVH性能试验验证改进效果.通过以上手段,显著降低了减速器的啸叫噪声,最终达成整车NVH性能要求.     

双圆弧齿轮数值模态分析

双圆弧齿轮广泛应用于高负载减速器中,其固有模态对减速器的性能有重要的影响。计算模态分析是使用有限元软件对零件进行模态分析的高效方法。本文利用Abaqus/CAE软件对双圆弧齿轮进行了约束状态下的模态分析,讨论齿轮在齿轮的螺线角对起固有模态的影响。为减速器动力学性能优化、振动故障分析和预报提供依据。     

功率分流式混合动力变速器箱体动态特性分析

功率分流式混合动力变速箱内的各齿轮啮合和电机产生的振动噪声是影响整车性能的重要指标,而箱体是变速器的主要噪声辐射件,对箱体进行模态分析有利于对箱体的进一步优化。运用Ansys对某混合动力变速器箱体进行模态分析,得到箱体的固有频率。通过模态试验验证有限元模型的正确性和可靠性。同时给出了理论计算出的前轮固定转速对应的各啮合齿轮的啮合频率,并对箱体在某些恒定车速下的振动情况进行试验,试验表明在一些常用的纯电动工况下,齿轮的啮合频率确实与箱体的固有频率避开,为箱体的前期开发和后期优化提供了依据。     

浅谈汽车传动系齿轮噪声来源及控制

汽车噪声是一种常见的污染源,降噪程度已经成为评价汽车质量的重要标准之一。齿轮传动在汽车传动中的应用非常广泛。齿轮在机械传动中会产生振动和噪声,从而影响驾乘人员的安全性和舒适性。在汽车传动系中,可能成为噪声源的机构总成包括变速器、分动器、传动轴、主减速器和轮边减速器等。它们所产生的噪声既有内部齿轮、轴承以及箱体振动引起的,也有其他机构传递而来的。本文只对这些机构可能产生的噪声及降噪方法加以分析。     

电动汽车高速齿轮的振动噪声分析方法研究

在研究了传递误差的计算优化和频谱特性基础上,利用系统传动误差频谱特性及其激励下强迫振动的频率特性,巧妙地将齿轮多自由度振动模型简化为双质量振动模型,得到了齿轮传动误差激励下齿轮振动的解析解;建立了齿轮系统的质量、刚度、传动误差频谱与齿轮振动频谱的函数关系,得到了齿轮振幅、轮齿振动作用力、对轴承与箱体的振动作用力等关键的振动评价参数;并分析了质量、刚度和传递误差频谱对振动的影响。这对电动车减变速器的NVH(振动、噪声、声振粗糙度)问题的分析与解决提供了明确、可靠的方法。     

轴承刚度与齿轮螺旋角对减速器振动噪声影响的研究

以单级圆柱齿轮减速器为研究对象,综合考虑齿轮时变啮合刚度及误差激励的影响建立了传动系统动力学模型。以轴承动载荷为激励,采用FEM/BEM方法对减速器振动与声辐射特性进行了分析,得到了齿轮箱节点动响应时域历程及声场场点噪声谱,论述了激励中各谐波成分对齿轮箱振动噪声辐射的影响。计算了不同轴承刚度的动载荷与齿轮箱声辐射特性,得到了轴承动载荷各频率成分及声辐射随轴承刚度的变化规律。对比分析了直齿轮与斜齿轮及不同螺旋角下,齿轮时变啮合刚度波动与减速器各场点位置的噪声分布情况,为减速器的减振降噪提供了理论基础。     

多级行星齿轮系统耦合动力学分析与试验研究

基于齿轮啮合理论和Lagrange方程,考虑各级齿圈扭转支撑刚度,提出运用集中参数法建立多级行星齿轮—箱体耦合扭转动力学模型。在分析多级行星齿轮啮合相位关系的基础上,确定各齿轮对时变啮合刚度,并运用有限元法获取各齿圈扭转支撑刚度。行星齿轮传动误差表示为轴频和齿频叠加的谐波函数,分析多级行星齿轮传动的主要激励特征。针对盾构机三级行星减速器某施工地段的运行条件,求解行星齿轮系统的动态响应,并分析其时频特性。采用背靠背能量回馈试验台架测试方案,测量盾构机行星减速器的振动加速度,采用数值积分计算振动速度和位移,并分析其振动特性。研究表明盾构机行星减速器振动试验数据与计算结果具有良好的一致性,验证多级行星齿轮系统耦合动力学模型的准确性。     

行星齿轮传动的传动误差特性分析

传动误差是评价齿轮传动系统传动精度的关键性能指标,也是齿轮系统振动和噪声的激励源。目前,针对传动误差的研究大多局限于单对齿轮的分析和测试,对齿轮传动链的传动误差及其传递过程研究较少。本文从单对齿轮传动误差影响因素及特性出发,以行星摆线减速器为例,研究其传动误差来源和特性,并对测试数据进行分析。结果阐明了影响行星齿轮传动系统传动精度的主要因素及保证减速器运动精度的关键环节。     

前置后驱汽车传动系与车身耦合振动机理研究

由于前置后驱汽车的传动系较长,其传动系引起的车内振动噪声问题普遍存在。对某型前置后驱汽车做整车振动噪声实验,发现其车内噪声是由传动系扭振经主减速器传至车身引起的。基于后桥及悬架的静力学分析得到耦合振动激励,建立同时考虑轮胎和主减速器齿轮耦合途径的整车耦合振动力学模型,研究传动系扭振、车身纵向振动和横向振动的耦合机理。研究结果表明,主减速器齿轮是传动系扭振与车身振动的重要耦合途径,考虑该途径时,传动系扭振动、车身垂向振动和纵向振动会相互耦合。     

齿轮系统耦合振动响应的预估

首先用有限元法和误差近似等效方法模拟了齿轮啮合时的三种激励；然后用有限元法建立了包含齿轮副、传动轴、轴承和箱体的齿轮系统完整的动力学模型，反映了传动系统和结构系统的耦合效应；并在工作站上用I-DEAS软件预估了在齿轮动态激励下齿轮箱的动态响应；最后对实际减速器进行了实验研究，得到了齿轮箱表面法向振动速度，并与有限元计算结果进行了比较，吻合良好。为低振动高速重载齿轮系统的设计奠定了良好的基础。     

基于模态叠加法的大型立式行星传动齿轮箱动力学分析及测试

根据某大型立式行星传动齿轮箱的结构和动态性能特点,建立了其直齿行星传动的平移-扭转耦合集中参数动力学模型,基于模态叠加法采用ADAMS动力学分析软件对齿轮箱的高速轴、低速轴、行星轮和太阳轮等构件进行了动力学特性分析,得到了整个传动系统的频响函数和模态频率。通过理论分析与现场测试结果进行对比,分析了该行星传动系统固有特性对齿轮箱产生的振动及噪声的影响。     

Dynamic characteristics analysis and experimental research on a new type planetary gear apparatus with small tooth number difference

Aimed at an internal mesh planetary gear with small tooth number difference (PGSTD) reducer, this paper proposes dynamic characteristics analysis. First, static finite element (FE) analysis is performed to check the structural strength with the stress distribution in the gear teeth. Second, by means of the dynamic contact FE method, the internal dynamic excitations of teeth mesh are obtained, including mesh stiffness excitation, transmission error excitation and mesh impact excitation. According to the established model for dynamic FE modal analysis, the natural frequencies and mode shapes of the planetary gear apparatus (PGA) are calculated, and its structural dynamic response and acceleration noise are researched with the comprehensive consideration of internal and external excitations. Finally, the noise and vibration testing on the PGA is carried out by utilizing the vibration test equipment. The results confirm that the predicted values are consistent with the experimental results.     

大兆瓦级风电齿轮箱耦合动态特性及结构噪声分析

风电齿轮箱是风电机组的重要组成部分,其动态性能的好坏直接影响整个机组的性能。建立了具有两级行星加一级平行轴齿轮传动的大兆瓦级风电齿轮箱齿轮-传动轴-轴承-箱体系统耦合非线性动力学有限元模型,采用Lanczos法对齿轮箱系统进行耦合模态分析。在综合考虑直斜齿轮时变啮合刚度、齿轮误差及齿轮啮合冲击等内部激励因素综合作用影响下,运用直接积分法对整个风电齿轮箱系统进行了动态响应求解,从而获得齿轮箱各点的振动位移、速度及加速度动态评价指标,并且对系统结构噪声进行了分析。研究结果可为大兆瓦级风电齿轮箱的动态性能优化提供参考。     

行星齿轮传动系统刚柔耦合建模及故障特性仿真研究

针对某型坦克行星变速箱的K3行星排,为了研究故障齿轮对行星传动系统的动态特性影响,运用SolidWorks、Adams及ANSYS软件,建立其刚柔耦合动力学模型并进行联合仿真分析,验证了刚柔耦合模型相对于纯刚体模型在时域、频域上的振动响应;通过分析危险节点应力变化曲线,得到应力极大值时刻等效应力分布云图;阐明了轮齿剥落故障产生原因并模拟故障运行,与正常状态下的接触力、加速度仿真信号对比分析,得到了轮齿剥落故障的时域、频域响应特征。仿真结果可为行星变速箱的故障机理、故障诊断技术研究提供基础依据与理论支撑。     

基于UG的某行星齿轮流量计齿轮系统的模态分析

针对某行星齿轮流量计使用过程中存在的振动问题,提出了解决思路。在对该流量计的模态计算求解原理进行阐述后,利用UG软件中的NX Nastran求解器完成了齿轮系统的模态分析过程,并得到了该齿轮系统中各个齿轮在不同固有频率下的振动情况,确定了该齿轮系统不适合工作的频率范围。这为该类型流量计的使用或优化设计提供重要依据。     

差速器锥齿轮参数化建模及模态分析

运用CATIAV5知识工程模块,结合齿轮齿廓渐开线方程,针对圆锥和内花键的齿形实体特点,建立了汽车差速器行星齿轮和半轴齿轮的参数化模型。运用ANSYS软件对行星齿轮建立有限元模型并进行模态分析,计算出了其低阶固有振动频率和模态振型。提高开发效率,为圆锥齿轮设计和差速器振动分析提供了一定的参考。     

基于模糊分析的蜗杆传动的可靠性优化设计

运用可靠性设计理论、模糊分析原理及最优化设计技术,考虑全部约束条件的离散性和模糊性及影响蜗杆传动种种因素的模糊性,建立了基于模糊分析的蜗杆传动的可靠性优化设计数学模型,最后给出了优化方法和结果分析。     

大功率减速器弧齿锥齿轮模态分析

用Pro/E对大功率减速器的弧齿锥齿轮进行建模,并采用ANSYS Workbench有限元分析软件,对其进行线性静力学分析和模态分析,得出了齿轮的固有频率和振型,为该减速器齿轮传动系统的动态设计提供了一定的参考。     

变速箱振动与噪声分析

分析了某变速箱试验时的异常振动和噪声原因。先对一台样机测试其各挡稳定过程的振动和噪声信号,再对测得的信号进行功率谱密度分析。之后,运用Pro/Engineer建立了变速箱壳体的实体模型,并用OptiStruct软件进行了壳体前端面加零位移约束的模态分析;计算了各挡齿轮的啮合频率,分析了壳体的模态频率与齿轮啮合频率对振动和噪声信号功率谱中峰值的影响。最后根据分析结果,提出对壳体的改进建议,以达到变速箱减振降噪的目的。