汽车后桥减速器双曲面齿轮原理

汽车后桥减速器双曲面齿轮原理

双曲面齿轮的啮合噪声汽车主减速器的噪声主要包括齿轮的啮合噪声、轴承噪声和搅油噪声等，其中齿轮的啮合噪声是主要方面。为减小齿轮的啮合噪声，一般可采取两种途径：第一是提高齿轮的加工精度；第二是控制齿轮的设计参数。提高齿轮的加工精度虽然是一种非常有效的措施．但是一味追求很高的加工精度不仅在生产中有许多困难，造成成本的增加，而且潜力也不是很大。笔者则是从控制齿轮的设计参数入手，结合现代优化设计理论和计算机技术，通过对双曲面齿轮基本设计参数的最佳选择，以达到最大程度降低双曲面齿轮啮合噪声的目的。根据双曲面齿轮传动理论，齿轮副的啮合噪声随齿面重叠系数（齿轮啮合的齿数）的增大而降低。根据德国尼曼教授的计算公式，齿轮啮合噪声的声压级与重叠系数的4次根成反比。一位日本学者提出了齿面重叠系数与双曲面齿轮的啮合噪声之间的定量关系，并指出当齿面重叠系数为1．95时，双曲面齿轮的啮合噪声最低。实践也证明。当双曲面齿轮的齿面重叠系数达到2．0时，啮合效果最好。啮合噪声最低。2 齿面重叠系数的计算双曲面齿轮传动的齿面重叠系数，是重叠系数沿瞬时回转轴的分量．它相当于斜齿圆柱齿轮中的轴向重叠系数．其值的大小是影响双曲面齿轮啮合噪声的主要因素。其计算公式为：式中：K2为系数，与偏移距E 有关b为主从动齿轮中点螺旋角的平均值，；A。为双曲面齿轮节

锥节，mm；m为从动齿轮大端模数，mm。3 双曲面齿轮设计算例低噪声双曲面齿轮的优化设计在某车型上的应用。

输入主减速比5．1

25、主动齿轮齿数

8、主减速器齿轮副的传动效率0、

9、载荷分配系数1、

2、动载系数1、0、主从动齿轮中点螺旋角的平均值0．727789rad、铣刀盘名义半径

76、2mm、齿轮法向平均压力角0．392699rad等第一、第二组基本参数，运行程序，输出优化值。以下为部分优化值。

优化计算结果

BATA=0．742263F=23．98l762E=22．95l281m=4．044

013Z1=8．191570EF=1．998468从计算结果可以看出，该车型双曲面齿轮最终的齿面重叠系数EF精确地达到了预先设定值2．0的目标值。因此．上述设计方案为一种最优方案。笔者所述的低噪声双曲面齿轮的优化设计方法，以降低齿轮的啮合噪声为目标，在传统的设计方法基础上。结合现代优化设计理论和计算机技术，可使得齿轮设计参数得到有效控制。齿轮的齿面重叠系数可很精确地达到预先设定的目标值，从而达到在加工精度相同的情况下,所设计出的齿轮啮合噪声最低。