齿轮精度与变速器啸叫声控制的定量分析

齿轮的精度对变速器齿轮副啸叫噪声有重要影响,提高齿轮精度是控制啸叫声的一个重要手段。以452AMT变速器主减齿轮为研究对象,把其传统的剃齿工艺更改为热后磨齿工艺,使齿轮精度提高3个等级,齿轮微观参数的正态分布标准差σ提高1倍以上,且更符合设计要求。最后把两种状态下各5台变速器先后通过下线台架EOL振动和1台整车NVH客观测试的单因素和正交试验的对比分析,变速器壳体振动强度下降1/2左右,车内主减齿轮副啮合阶次啸叫声加速和滑行时分别降低3 dB(A)和6 dB(A)左右。研究揭示齿轮精度对齿轮啸叫影响的机理,对变速器NVH的理论与应用具有一定的学术和工程意义。     

变速器啸叫声与下线台架振动的相关性试验研究

在汽车变速器下线台架上根据齿轮振动传递路径理论选择两个振动测量位置,同时测量两个位置20台变速器的啮合振动。在整车上测量各档位啮合阶次噪声及其振动,并进行啸叫声的主观评价。通过下线台架的振动、整车上变速器各档位齿轮啮合阶次的噪声和振动三者间的相关性分析,确定了台架上最佳的测量位置和啸叫声可接受时的振幅临界值。该研究可以正确、有效地识别变速器的啸叫及其振动特性。     

基于齿轮修形的混合动力变速箱齿轮啸叫研究

复合行星排结构广泛应用于深度混合动力变速箱作为功率分流装置来耦合电机与内燃机动力。但由于复合行星排结构复杂,更多的齿轮啮合对数,更高的电机输入转速,伴随而来的是更复杂与严重的齿轮啸叫问题。针对某深度混合动力变速箱齿轮啸叫噪声问题,通过整车在最恶劣的工况下测试数据分析及主观评价,识别了对齿轮啸叫噪声贡献最大的激励源,得到了优化噪声目标值,通过齿轮接触斑点试验验证仿真模型的有效性,对齿轮进行微观修形,优化齿轮振动及啸叫噪声品质,使齿轮啸叫声压降至目标值。     

电子膨胀阀啸叫声产生原因及解决方法

针对电子膨胀阀啸叫声问题,提出电子膨胀阀阀体结构优化、控制逻辑优化和制冷系统设计优化的解决方案,并通过试验验证解决方案的可行性。研究表明,啸叫声是由于高速气流对阀针冲击,引起阀针抖动导致,在电子膨胀阀前串接合适长度的毛细管可以有效降低阀前压力,解决电子膨胀阀啸叫声问题。最后通过实际案例验证采取优化方案前后异常点噪声峰值降低10 dB(A)。     

螺旋线偏差对圆柱齿轮副振动的影响规律研究

综合计入时变啮合刚度激励、误差激励和啮入冲击激励,建立了圆柱齿轮副弯扭轴耦合动力学模型,分析了不同形式螺旋线偏差对直齿轮副和斜齿轮副振动的影响规律。结果表明,螺旋线偏差对直齿轮副振动几乎不产生影响,但对斜齿轮副振动影响显著,其中中凹螺旋线齿轮的振动最大;负螺旋角偏差齿轮振动次之;在多数载荷情况下,正螺旋角偏差齿轮的振动要小于理想螺旋线齿轮;中凸螺旋线齿轮的振动最小。因此,螺旋线偏差在分析直齿轮副振动时可以忽略,但在分析斜齿轮副振动时则需要计入才更为合理。     

某直升机主减传动系统振动能量传递特性研究

基于超单元方法和节点有限元法建立考虑轴系柔性和机匣柔性的齿轮-转子-机匣耦合系统动力学模型,推导了各类齿轮副的啮合关系,以直升机主减速器为研究对象,通过振动响应试验验证了模型的有效性。从振动能量的角度研究耦合和不耦合柔性机匣两种情况下,齿轮副作为振动激励源时系统模型中产生的多级齿轮激励现象和作为传递结构时对振动能量的传递特性。研究结果表明:耦合机匣后,各级齿轮振动能量贡献占比的极值点数量减少,与目标点相邻的齿轮激励源在该节点处振动能量贡献占比整体上升,不相邻的齿轮激励源在该节点处能量贡献占比整体下降;齿轮啮合刚度和啮合阻尼比的增加会提高齿轮副对振动能量的传递能力,啮合误差的增加会降低其对振动能量的传递能力,而耦合柔性机匣会放大齿轮啮合特性对其振动能量传递能力的影响。     

支承刚度及齿面涂层对斜齿轮副啮合特性的影响研究

支承刚度对自动变速器齿轮副的啮合质量有着重要影响,研究支承刚度及齿面涂层对斜齿轮副啮合特性的影响具有重要意义。以某七挡双离合自动变速器的一挡斜齿轮副为研究对象,建立了2种不同支承刚度的齿轴系统刚柔耦合模型,分析了不同工况下支承刚度对斜齿轮副啮合特性的影响规律;通过FCL-250H齿轮精测试验台得到有/无磷酸锰转化涂层齿轮的齿形齿向参数,并将其代入有限元模型进行仿真分析;进行齿轮接触疲劳点蚀实验,对比齿面涂层处理前后齿轮的接触疲劳寿命,并从齿轮表面形貌、动力性能及跑合性能等角度进一步揭示了涂层的强化机理。研究结果表明：齿轴跨度增大,支承刚度减小,则齿轮单位长度所受最大载荷和啮合错位量对输入扭矩的变化更为敏感;有涂层齿轮跑合后更有利于啮合,其疲劳寿命得到提高。研究结果为汽车自动变速器齿轮传动系统的结构优化和齿轮疲劳寿命的提高提供了参考。     

变速器啸叫声品质的RBF神经网络预测与权重分析

以变速器啸叫为研究对象,提出使用径向基(RBF)神经网络的方法来确定变速器声品质评价中客观评价参数对主观评价结果的影响权重。采集变速器不同位置的声音信号作为试验样本,用等级评分法对111个样本信号进行了主观评价试验,同时计算11个声品质客观评价参数。以客观评价参数计算结果为神经网络输入,声品质主观评价结果为输出,引入径向基神经网络建立了变速器声品质预测模型。以预测模型为基础,利用各网络层间连接权值,计算变速器声品质客观评价参数对主观评价结果的影响权重。研究结果表明:变速器啸叫声品质主要受SIL-4、总响度和随时间响度三个客观参量的影响。     

柔性壳体对变速器齿轮副动态啮合特性的影响分析

齿轮副动态啮合特性不仅受齿轮系统本身的影响,还与壳体动态性能密切相关。对变速器壳体模态进行仿真分析和实验测试,采用模态频率误差评价和模态相关分析方法,验证分析了有限元分析模型的有效性。基于多体动力学理论,构建考虑壳体弹性振动特性影响的齿轮系统耦合振动分析模型,对比分析有无柔性壳体状态的齿轮副啮合错位量、接触斑点、传动误差及动态啮合力等动态啮合特性参数。通过接触斑点实验对比分析仿真计算的接触区域,结果表明壳体弹性变形对齿轮副啮合斑点有明显影响。采取提高变速器壳体刚度的技术措施对壳体进行结构优化,优化后的齿轮副动态啮合特性显著改善。     

纯电动汽车两挡变速器减振降噪研究

针对纯电动汽车两挡自动变速器在工作过程中存在的振动和噪声问题,通过建立变速箱-电机转子刚柔耦合动力学模型,对变速器系统进行传递误差、齿面接触应力等分析和计算。根据纯电动汽车的常用工况及其特点,以齿轮修形参数为优化变量,传递误差为主要优化目标,综合考虑齿面载荷分布以及齿面接触应力,在多工况下对齿轮进行修形。结果表明修形后达到了优化齿面载荷分布、提高齿轮使用寿命、减小振动、降低噪声的目的,实现了齿轮多目标优化。研究结果对纯电动汽车变速器的开发有一定的借鉴作用。     

某微型汽车后桥驱动齿轮噪声的主观评价实验

汽车后桥驱动齿轮是汽车驱动桥的主要部件,噪声是其主要指标之一。以广东某汽车后桥齿轮厂的微型汽车后桥锥齿轮为噪声源,采集其稳态运行情况下的噪声作为研究对象,以成对比较法进行噪声评价训练,采用等级评分法进行噪声的主观评价实验,结合噪声样本的客观参数进行主客观相关分析,说明在等声压级的齿轮噪声中,响度值越大的,人们对其偏好性越低,因此除积极采取措施降低齿轮声压级以外,降低响度值亦是改善价齿轮噪声的重要途径。     

带齿轮箱的主动力设备减振技术研究

现有国内舰船上的减速齿轮箱往往都刚性固定在船体基座上,个别舰船齿轮箱采取硬弹性连接,隔振效果不理想。当主柴油机采取隔振措施后,传到船体基座上的振动加速度会明显减少,齿轮箱传到船体的结构噪声成为影响舰船辐射噪声的主要噪声源之一。通过对齿轮箱浮筏模拟试验装置的设计、建台及试验,研究舰船减速齿轮箱隔振问题。试验结果表明,齿轮箱浮筏模拟试验装置的隔振效果可达25dB。     

行星齿轮两档变速器的纯电动汽车性能仿真

由于电动汽车采用固定速比减速器,驱动电机很难同时满足车辆的爬坡性能和最高车速要求,因此设计开发了行星齿轮两档变速器。利用ADVISOR软件建立行星齿轮两档变速器的纯电动汽车仿真模型,然后选择CYC_ECE_EUDC_LOW循环工况,对纯电动汽车性能进行仿真。结果表明:行星齿轮两档变速器的纯电动汽车能够满足我国纯电动汽车动力性要求,且电机大部分工作在高效率区域,为电动汽车的设计和参数选取提供理论依据。     

三维环境下高阶椭圆齿轮副的运动仿真

依据非圆齿轮传动特性,确定啮合齿轮在非圆节曲线上的位置及传动关系式,给出了非圆齿轮三维建模设计方法。利用Visual Basic语言对三维软件Solid Edge进行二次开发,实现了三维环境下椭圆齿轮参数化设计及运动仿真,能直观的观察到齿轮副的啮合状况。系统运行效果良好,为非圆齿轮传动三维设计提供了一种方法。     

传动系扭转刚度对变速器齿轮敲击异响影响研究

针对某前置后驱车型变速器齿轮敲击异响问题,采取试验和主观评价相结合的研究方式,分析并确认其传动系扭振特性匹配不当与变速器齿轮敲击异响间的较强相关性。据此利用ADAMS软件建立传动系仿真模型研究传动系关键部件扭转刚度特性参数对变速器齿轮敲击异响的影响规律。结果表明:离合器主减振刚度、后桥半轴扭转刚度对传动系扭振具有显著影响,进而引致变速器齿轮敲击异响,通过减小离合器主减振刚度以及增大半轴刚度等方式可有效抑制此类异响问题。     

低脉动椭圆齿轮泵的多参变扭振模型及动态特性

新型椭圆齿轮泵具有低脉动、大排量的性能优势,在流体输送领域具有广阔的应用前景,针对泵的两级非圆齿轮传动机构,研究多参变激励下泵的动态特性。分析了椭圆齿轮泵的流量脉动组成,针对由非圆形转子引起的主脉动,提出了基于非圆齿轮变速驱动的平抑方法;讨论了非圆齿轮时变瞬心激励机理,建立了两级非圆齿轮传动机构的动力学模型;通过龙格-库塔法,定量地研究了在时变瞬心和刚度复合激励下泵传动机构的扭振特性,结果表明:椭圆齿轮泵传动机构产生复杂的多频响应,随偏心率,转速和泵出口压力的增加,转子上瞬心和刚度引起的振动发生不同的变化,最终导致两转子的振动加剧。     

齿轮泵声辐射性能仿真分析与结构优化

在软件Hypermesh中建立齿轮泵结构有限元模型,提取其结构模态;在软件LMS. Virtual. Lab中,结合齿轮泵的模态,得出泵体模态的频率响应和节点加速度;在声学边界元模块中,利用直接边界元法计算标准场点处的声学响应;分析得出泵的声辐射性能与其模态振型相关,提出结构改进方案,以改善模态振型,从而降低泵的辐射噪声。