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原文传递汽车变速器噪声特性研究

论文题名：	汽车变速器噪声特性研究
关键词：	汽车变速器;有限元方法;边界元方法;空挡异响;噪声特性
摘要：	汽车变速器总成NVH性能直接影响驾乘的舒适性,是汽车声品质开发的关键一环。目前变速器研究的主要内容为保持原有或更高承载能力条件下,降低能耗及振动噪声。因此国产汽车变速器研究重点为低噪声,轻量化。目前国产变速器主要的噪声问题为:啸叫,空挡异响,拍击以及特殊故障声音。　　本文首先对齿轮传动系统噪声产生的机理进行了分析和总结,详细分析了噪声产生、传递、辐射的各个环节,对变速器噪声形成的物理过程有了深刻认识;建立了圆柱齿轮副动力学分析模型,并重点研究了啮合刚度和齿形误差对齿轮噪声的影响。然后以圆柱齿轮副传动系统作为基础研究对象,首先建立了箱体的三维实体模型;为了控制有限元网格的精度,对实体模型进行了细节处理建立了有限元分析模型,计算出了箱体的固有频率和振型。然后通过实验模态验证了有限元模型的准确性。接着对箱体的振动激励进行了测试,把测试得到的实验数据与有限元模型结合起来共同完成了箱体辐射噪声的预测。为解决变速器噪声问题提供了依据。这种把有限元模型和样机实验数据结合的分析方法能够极大的提高设计初期的NVH预测的精度和速度。国外许多传动系总成NVH研发部门的许多研发机构目前都采用这种方法。　　在此基础上,论文针对某国产前驱轿车在空挡怠速工况下存在明显的噪声,通过车内噪声试验得到了车内噪声的特征频谱,通过发动机振动特性实验得到了车内噪声的激励源。经过理论计算发现变速器输入轴轴承的运动频率与发动机的激励频率一致,即发动机激励起轴承的运动,从而产生了噪声。出于低成本,低开发周期的考虑,在满足可靠性等条件的基础上,通过改变轴承滚动体的数量,使轴承的固有频率避开了发动机的激励频率,从而使车内的噪声水平得到明显的改善,解决了该款轿车的一个重要质量问题,得到了消费者的认可,取得良好经济效益。　　某款国产前驱轿车变速器5挡存在严重的啸叫问题,影响到了乘坐舒适性。作者首先对该变速器进行了整车和台架的NVH实验,对得到的数据利用阶次分析结合频谱分析发现主减齿轮副二阶啮合阶次及五档齿轮副的一阶啮合阶次与啸叫阶次一致;其次通过声贡献量分析找到了主要的噪声源可能为五档齿轮副和主减齿轮副,再通过接触斑点实验,对比分析了五档齿轮辐和主减齿轮辐的接触斑点,最终确定了噪声源为主减齿轮副,最后通过修改主减齿轮副设计参数,使“啸叫”得到了控制,该车型得到了市场的广泛好评。　　作者对汽车变速器噪声形成机理进行了研究,并根据噪声形成机理完成了辐射噪声的预测。在对变速器噪声有了深入认识基础上,作者解决了2款国产轿车变速器存在的典型的噪声问题,取得了良好的经济效益。
作者：	郭栋
专业：	车辆工程
导师：	石晓辉
授予学位：	硕士
授予学位单位：	重庆理工大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文