基于半轴扭转刚度调校的新型微客轰鸣声治理

针对传动系扭振引致的新型微型客车内轰鸣声问题,以某型国产前置后驱新型微型客车为研究对象,建立传动系扭振理论分析模型,获取微车传动系扭振特性。运用传动系扭振测试分析结果对理论分析模型的有效性进行验证,并在此基础上开展关键部件扭转刚度对微车传动系扭振模态的影响规律研究,充分挖掘传动系部件参数设计上的抗扭振潜力。提出通过调校驱动半轴扭转刚度实现微车传动系扭振问题治理的方法,并设计针对性实验对该方法进行验证。结果表明:适当降低驱动半轴扭转刚度,可以有效减小微车传动系扭振,进而降低车内轰鸣声,提升车内声振舒适性。     

前置后驱汽车传动系统的扭振模态分析

针对某前置后驱车,建立了其传动系的扭振当量模型,通过自由振动计算分析获得了传动系的扭振模态,与整车传动系扭振测试结果对比,验证了计算的正确性。基于传动系扭振当量模型,分析了各部件扭转刚度及转动惯量对扭振模态的灵敏度:系统第3阶扭振模态可以通过改变轮胎扭转刚度或者转动惯量来调谐;第4阶扭振模态可以使用半轴的扭转刚度、轮胎的扭转刚度或转动惯量调谐;第5阶扭振模态的调谐参数为半轴扭转刚度和传动轴转动惯量。这些因素的分析可为车辆扭转振动特性的改善提供可参考的依据。     

传动系部件扭转刚度对后驱传动系扭振模态的影响

针对后驱传动系扭振模态,以一台后驱SUV为例,建立后驱传动系扭振模型,计算后驱传动系扭振模态,并通过试验验证模型和算法的有效性;其次,利用此模型和算法研究离合器扭转减震器扭转刚度、传动轴扭转刚度、桥轴扭转刚度对后驱传动系扭振模态的灵敏度;最后,总结出传动系部件扭转刚度对后驱传动系扭振模态的影响规律,对于后驱传动系扭振模态目标设定及后驱传动系NVH开发有积极意义。     

离合器对某皮卡车动力传动系扭振影响研究

研究离合器性能参数对汽车传动系扭振的影响规律,并解决某车辆因离合器参数匹配不当导致的传动系统扭振过大问题。首先对离合器的变刚度与变阻尼等非线性因素进行研究,建立离合器传递力矩计算的非线性数学模型;然后研究汽车传动系统的动力学建模方法;最后根据传动系统动力学建模方法并考虑离合器的非线性因素,建立研究离合器性能参数影响的五自由度汽车传动系扭转振动仿真优化模型。基于建立的五自由度汽车传动系扭转振动仿真模型,以实测发动机转速数据为激励,对某前置后驱柴油车离合器从动盘的性能参数进行优化。将优化前后的离合器进行装车测试,对比分析变速箱输入轴的扭振情况。测试结果表明：优化后的离合器对传动系统的扭转振动衰减更加有效,整车NVH性能得到明显改善。建立的优化模型对同类结构车型离合器从动盘性能的参数优化具有指导意义。     

传动系扭振对MPV车内轰鸣声影响的控制研究

为解决传动系扭振所导致的MPV车内轰鸣声问题,以某型国产前置后驱MPV为研究对象,建立传动系扭振AMESim仿真模型,利用飞轮端角加速度实测数据与飞轮及曲轴惯量乘积作为系统输入,激励模型,进行强迫响应分析,通过对比关键点扭振仿真结果与试验结果验证模型的有效性,利用此模型研究对象车型传动系扭振特性,分析传动系关键参数对系统的灵敏度,主要通过调整离合器的刚度及阻尼进行传动系扭振的优化。试验工况下的结果表明：低刚度、低阻尼离合器可以有效降低传动系扭振,改善提升车内声振舒适性,对车内轰鸣问题具有较好优化效果,峰值降低多达5.5 dB（A）,从而解决了由于传动系扭振引发的NVH问题。     

基于局域共振声子带隙的扭转减振器设计方法

通过动态等效转动惯量分析,讨论了扭转减振器的减振频带特性与局域共振声子晶体带隙的相似性。基于局域共振声子晶体理论提出扭转减振器减振带隙的计算方法,并研究了扭转减振器几何设计参数及材料设计参数对减振带隙的影响规律。在此基础上,针对某国产MPV车型传动系扭转振动引致的车内轰鸣声问题,运用减振带隙计算方法设计扭转减振器,试制、安装样件并进行整车传动系扭振及车内噪声试验。结果表明,该扭转减振器可有效抑制传动系扭转振动,降低车内轰鸣声,提升整车声振舒适性。     

混合动力客车传动系扭振响应及其影响因素分析

以某型混合动力公交车传动系为对象,应用AMESim建立系统扭转振动仿真模型,并进行扭振响应计算与分析。根据公交车运行特点构造了一个包含起动、低速和高速运行以及停机过程的完整工作循环,计算得到了系统在该工作循环中的扭振响应,据此分析了典型结构参数或工况参数对扭转振动响应的影响。仿真结果表明,减振器的刚度和阻尼、离合器接合时压盘与从动盘的转速差都会直接影响传动系扭振响应。适当降低ISG电机起动力矩、限制传动系急加速和急减速阶段的加速度都能有效减低传动系扭振水平。     

加速工况下传动系统扭转振动分析

传动系统对整车振动和噪声有着重要的影响。作为一个复杂的多自由系统,包括齿轮啮合刚度的非线性和传动轴、半轴等柔性体。首先根据齿轮啮合传动的动力学模型,基于Hertz碰撞理论建立了变速器5档传动齿轮的啮合刚度分析模型;然后建立了车辆传动系统的多体动力学模型,包括变速器齿轮、传动轴、差速器、半轴和轮胎结构,分析得到系统固有特性;融合基于Hertz碰撞理论的变速器传动模型和基于多体动力学的刚柔动力学模型,对加速工况的强迫扭转振动进行了仿真与分析,对比了含非线性齿轮传动的刚体模型及刚柔结合模型的分析结果,最后通过实车进行了验证。     

惯量盘在治理扭振引致车内轰鸣声中的应用

针对某前置后驱型微型车传动系扭振引致的车内低频轰鸣声问题,建立扭振当量计算模型,对传动系的扭振特性进行分析。基于该模型研究微型车传动系抗扭振设计中,传统扭振减振器(TVD)转动惯量与扭转刚度对传动系扭振响应的影响规律。并基于对传统TVD的功能、结构分析,找到使用金属惯量盘替代TVD的可行性依据,并实施惯量盘设计、试制,开展针对性的整车试验。试验结果表明,安装适当的金属惯量盘可以有效减小微型车传动系扭振响应,在重点关注的1 500 r/min附近降低车内噪声约9 d B(A),有效提升整车NVH性能。     

基于解决汽车加速异响的离合器减振特性的建模及优化

为解决汽车加速时驾驶室内的异响,建立了发动机-离合器-变速器-传动系统-整车的三自由度非线性力学模型。由于模型主要用于离合器减振特性的分析,将离合器输出轴以后的部件简化为一个等效转动惯量。在发动机输出扭矩的波动下,利用建立的模型,可以求出离合器输入、输出转速的波动,从而得到离合器的扭转振动衰减率。以离合器的振动衰减率最大为优化目标,优化了离合器的扭转刚度和摩擦阻尼,使其扭转振动衰减率得到了较大的增加。对优化前后的离合器进行装车试验,测试了发动机舱的噪声、车内的噪声和变速器支架的振动加速度。结果表明,该优化模型的建立和计算得到的优化结果,对改善变速器加速异响具有指导意义。     

某多用途货车传动系扭振试验分析与优化

某多用途货车加速行驶时,在发动机转速1200 r/min～1500 r/min范围内,传动系出现明显振动,影响整车NVH品质.针对此问题在传动系关键节点处加装传感器,对车辆6个前进挡在加速工况下进行扭振测试,由数据处理获得传动系各部位的角加速度振幅随发动机转速变化的关系.分析获得各部位振动的主要阶次,确定发动机2阶激励...     

齿轮传动系统瞬时扭振直接测量实验

设计了一种新结构磁电感应式扭振测量装置,可以直接将被测齿轮传动系统的瞬时扭振转化成相应的电信号输出。详细介绍了测量装置的机械结构和测量原理,并推导了其输出特性。对实际的齿轮传动系统在空载、额定载荷以及调压调速多种工况下的瞬时扭振进行了直接测量实验,验证了测量装置工作原理的正确性。对瞬时扭振测量结果进行了频谱特征分析,结果表明在动力源调压调速工况下,瞬时扭振主要分量的幅值随着电压的减小而减小。     

The spur planetary gear torsional stiffness and its crack sensitivity under quasi-static conditions

The sun–planet and ring–planet tooth mesh stiffness variations and the resulting transmission errors are the main internal vibration generation mechanisms for planetary gear systems. This paper presents the results of torsional stiffness analysis of involute spur planetary gear systems in mesh using finite element methods. A planetary gear model with three planet gears and fixed ring gear and its subsystem models have been developed to study the subsystem and overall torsional stiffnesses. Based on the analysis of torsional mesh stiffness, predictive models for single branch sun–planet–ring and overall planetary gear torsional stiffnesses have been proposed. A crack coefficient was introduced to the sun–planet and ring–planet meshes to predict the effect and sensitivity of changes to the overall torsional mesh stiffness. The resulting mesh stiffness crack sensitivity of the overall gear system was analysed under quasi-static conditions. It was found that the carrier arm stiffness has great influence on the crack sensitivity while the overall stiffness was most sensitive to the crack on the sun–planet mesh.     

内激励作用下的单对齿轮振动噪声分析

综合考虑齿轮时变啮合刚度及齿轮误差等内部激励的影响,建立了单对齿轮扭转振动物理模型,采用龙哥库塔法进行求解,得到了齿轮节点位移。分析齿轮几何参数对齿轮啮合的振动噪声的影响,并采用修正Kato公式法对振动产生的噪声进行了定量计算。结果表明该方法可以较好地对齿轮振动所产生的噪声进行定量计算,为齿轮系统的降噪设计奠定了基础。     

后驱车传动系统扭转与弯曲振动的NVH性能

采用多体动力学理论建立后驱传动系统扭转振动分析的刚柔耦合模型,计算出传动系统各个档位扭转振动的固有频率和振型。传动系统的固有频率影响变速器敲击,并用NVH实验进行验证。系统谐响应分析和强迫振动分析结果通过传动系统扭振实验得到了验证。最后,采用模态综合法计算出传动轴系的弯曲模态,并与有限元法对比,得到较好的一致性。中间支撑刚度影响传动轴系一阶模态。     

单级人字齿轮减速器振动噪声影响因素研究

本文以船用人字齿轮减速器为研究对象,依据人字齿轮传动结构特点,综合考虑齿轮时变啮合刚度、误差等激励以及人字齿轮轴向定位与滑动轴承支撑等因素,建立了传动系统弯-扭-轴耦合动力学模型,通过求解得到了传动系统轴承动载荷。以轴承动载荷为激励,采用FEM/BEM方法计算了齿轮箱噪声辐射,得到了齿轮箱声场声压分布云图与各场点噪声谱。系统讨论了人字齿轮基本参数(包括齿顶高系数、顶隙系数、齿宽、螺旋角及压力角)以及减速器结构特征（人字齿轮中间连接刚度、轴向定位刚度）对减速器振动噪声的影响,为减速器的减振降噪设计提供了理论基础。     

裂纹故障对行星齿轮传动系统动力学特性的影响

针对行星传动装置动态特性复杂、故障率高的问题,拟从动力学角度探索行星传动系统的故障机理。采用改进能量法,仿真分析正常与含裂纹齿轮时变啮合刚度,考虑时变啮合参数影响,运用集中参数法建立了行星齿轮传动系统动力学模型;求解得到了正常与含故障齿轮传动系统动态响应,并对比分析了裂纹故障对动力学特性的影响;通过台架实验,分析了裂纹故障对齿轮动态响应的影响,结合小波分析与EEMD方法对齿轮振动信号进行频谱分析,并对比分析了正常与故障齿轮的频域特性差异,揭示了行星齿轮传动系统的故障机理。研究表明:所建立的动力学模型精度较高,能够很好地描述含故障齿轮传动系统的动力学特性;由于裂纹故障引起传动系统振动的调制效应,导致在齿轮啮合频率附近出现明显边频带,故障齿轮箱的振动能量主要集中在高频段。     

斜齿轮动力学建模中啮合刚度处理与对比验证

为准确建立斜齿轮动力学模型,更好分析斜齿轮系统振动特性,提出基于轮齿承载接触分析、考虑齿轮轴扭转变形的轮齿啮合刚度计算方法。分析国内文献普遍采用的基于啮合刚度分解建立斜齿轮动力学模型,指出其与理论力学相悖之处,提出基于力、振动位移分解法建立综合考虑时变啮合刚度激励、啮入冲击激励的斜齿轮啮合型弯-扭-轴耦合振动模型。以某斜齿轮副为例进行的仿真计算结果表明,基于承载接触分析的轮齿啮合刚度计算方法能准确、方便求得轮齿啮合刚度,文献[8]动力学响应结果与理论实际存在明显差别,而基于力、振动位移分解法的响应则能与理论实际较好吻合。     

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。