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微型电动汽车差速器啸叫分析及齿轮修形优化研究
| 论文题名： | 微型电动汽车差速器啸叫分析及齿轮修形优化研究 |
| 关键词： | 微型电动汽车;后桥差速器;齿轮啮合传动;啸叫噪声;齿轮修形 |
| 摘要： | 微型电动汽车后桥差速器由于其结构特性，可以保证车辆在路面上顺利进行转向行驶，使得同一车桥的左右两侧车轮能以不同转速转动，并同时分配适当扭矩。但由于存在设计、制造以及安装等误差，使得差速器齿轮副在啮合传动过程中容易出现一定幅值的振动、噪声和载荷分布不均等情况，严重影响整车的声学品质。本文对某款存在振动噪声问题的微型电动汽车后桥差速器，采用试验分析、齿轮修形优化设计、有限元仿真分析相结合的研究方法，来降低齿轮啸叫噪声，提升整车的声学品质。主要研究内容如下： 首先，搭建微型电动汽车后桥差速器试验台架，通过DH5902数据采集分析系统、声压传感器、单向振动加速度传感器及转速传感器等试验器材，对微型电动汽车后桥差速器进行转速信号、远场噪声和振动信号的采集与测量。并对采集的噪声及振动信号进行数据处理，使用频谱分析法确定齿轮啸叫的根源是由于差速器的差速齿轮对啮合传动所产生的。 其次，根据差速器齿轮副的啮合关系与相应空间位置信息，在KISSsoft软件中搭建差速器齿轮箱的传动系统模型，分析了各修形参数对齿轮传动性能指标的影响。结果表明，齿廓修形量对传递误差的影响最大；齿向修形量对齿面最大接触应力和齿根最大弯曲应力的影响较大。 然后，分别基于KISSsoft自带的优化功能、响应面方法、遗传算法，开展差速器差速齿轮修形量的多目标优化设计研究。对比发现，基于响应面优化设计与遗传算法得到的齿轮修形方案更佳，获得具有较好的齿面啮合性能。 最后，应用有限元软件，对不同修形参数方案下的差速齿轮对的啮合过程进行瞬态动力学分析，对比高、低档位下齿轮接触面正应力及振动加速度的变化情况，验证了齿轮修形优化后的正确性和有效性。 |
| 作者： | 高鑫 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 吕红明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 盐城工学院 |
| 学位年度： | 2023 |
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