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6AT变速器振动噪声分析与实验研究
| 论文题名： | 6AT变速器振动噪声分析与实验研究 |
| 关键词： | 6AT变速器;振动噪声;齿轮啮合;固有频率;仿真实验 |
| 摘要： | 变速器作为汽车传动系统的关键部件，其内部齿轮传动系统的动态性能对整车的振动噪声有着重要的影响。变速器作为传统燃油车辆的传动装置，其运行过程中产生的振动噪声通过车身结构传递至车内，影响了整车的声品质。随着人们对车辆品质的要求越来越高，广大汽车企业以满足整车乘坐舒适感好、车辆品质高为目标，在研发设计低噪声水平变速器的过程中投入了大量研究，所以对汽车变速器的减振降噪研究显得尤为重要。本文以6AT变速器为研究对象，针对变速器运行时产生的振动噪声问题，采用了一种从稳态动态响应到声辐射计算评价变速器噪声的研究方法。主要研究内容如下： 首先，分析了变速器噪声产生机理及传递路径，动态激励最终作用到壳体，产生辐射噪声。采用多体动力学方法，根据6AT变速器工作原理在LMSVirtural.Lab软件中建立了包括齿轮轴、前排行星轮系、后排拉维娜行星轮系和减速齿轮机构的变速器传动系统多体动力学模型，获得了各轴承座处动态支反力，研究了不同工况下系统的动力学响应特性。 其次，对6AT变速器壳体进行了约束模态求解分析，对比分析了齿轮啮合频率与壳体固有频率的关系，在转速4000rpm时，3挡工况下一级减速齿轮啮合频率2300Hz和6挡工况下二级减速齿轮啮合频率1640Hz分别与壳体的第五阶固有频率和第三阶固有频率相接近。以轴承处动态响应作为激励源，对壳体进行了振动响应分析，当齿轮啮合频率接近壳体固有频率时，壳体发生共振，且一级减速壳体表面产生的振动相较于二级减速壳体更为明显，由此预测了变速器壳体辐射噪声分布情况。 再次，基于LMSVirtual.LabAcoustic模块建立了变速器壳体声学边界元模型，以振动响应数据作为边界条件，基于边界元法获得了变速器在外声场中的辐射噪声特性，在一级减速齿轮啮合频率2300Hz和二级减速齿轮啮合频率1640Hz及倍频处声压级和声功率级均出现了峰值，辐射噪声主要分布在一级减速和二级减速壳体表面。针对变速器的辐射噪声特性，对变速器壳体声学面板贡献量进行了分析，根据声学面板贡献量计算结果，确定了一级减速壳体位置为主要噪声源。 最后，在前文6AT变速器辐射噪声特性分析的基础上，采用齿轮修形与壳体表面粘贴吸声材料的综合优化方法对变速器减振降噪进行了研究，结合优化方案对6AT变速器进行了振动噪声实验，相较于优化前，变速器的啸叫噪声水平在一定程度上有所改善，在3挡和6挡工况下噪声分别降低了2.32dB和2.52dB，验证了前文仿真结果的正确性及减振降噪优化方案的可行性。 |
| 作者： | 王越 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 周丽杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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