变速箱振动与噪声分析

合集下载

对重型货车变速箱振动噪声的测试分析

对重型货车变速箱振动噪声的测试分析

而该频率信号在其他 部位未被发现。 从而可以推 断, 车外加速噪声峰值频谱 是变速箱异响产生的。 三、 车外加速噪声测试 实验采用北京东方振动与噪声技术研究所的D A S P 噪声测试系统、 传 声 器及加速度传感器等 。 首先, 针对本文研究的某重型车进行车外加速噪声的 频谱测试 , 测试结果发现6 档车外加速噪声 出现时程峰值 , 测试 结果可以看 出, 在6 档车外加速工况, 2 . 7 2 S 时刻出现峰值, 时程 曲线上升4 . 1 d B ㈧ 。噪声
汽车噪声的大小是衡量汽车总体质量 的重要指标。汽车加速行驶车外 噪声是评价各种车辆可能产生的最 高噪声级的极限,汽车车外加速噪声实 验法是测试 车辆最高噪声极限的实验方法 ,也是世 界 目前通用的检测车辆 噪声的方法 。汽车噪声可以分为两类:第一类是 与发动机转速相关的噪声 源, 包括进 、 排气噪声、 结构辐射噪声、 风扇噪声、 齿轮噪声和辅助系统噪声。 第二类是 与车速相关 的噪声源,包括传动系噪声、轮胎噪声和空气动力噪
所努力的方 向。国际上对 噪声源识别方法的研究 随着科学技术的发展不断
深入。
射。 为了不影响发动机的通风冷却, 维持发动机工作时的热平衡 , 隔声罩前、 后端是 敞开的。 b . 在 驾驶室 后部的开 口处安装了一块玻璃纤维板 , 玻璃 纤维板背面衬 有一块厚度 为5 mm的橡胶板 , 二者 组合 在一起 构成一个隔声屏 , 用来 阻隔 发动机表面噪声通过驾驶室后部开vI 向外辐射传 播。 c . 在发动机 消声器 的外部包裹一层厚1 0 am的耐热吸声材 料, r 在外面再
包裹一层l mm厚的铁皮, 用来减小发动机 的排气噪声。 d . 原车空气滤清器进气 管有2 个9 O 。的直角, 工作中产 生较大 的进气涡

变速器结构的噪声与振动特性分析与控制方法研究现状与应用

变速器结构的噪声与振动特性分析与控制方法研究现状与应用

变速器结构的噪声与振动特性分析与控制方法研究现状与应用现代汽车的变速器是车辆动力传递系统的核心部件之一,它不仅对车辆的性能和燃油经济性有着重要影响,还直接影响乘坐舒适性和驾驶者的使用体验。

然而,由于变速器的工作原理和结构特点,其运行过程中常常伴随着噪声和振动问题。

本文将对变速器结构的噪声与振动特性进行分析,并探讨一些常用的控制方法的研究现状与应用。

一、噪声与振动的来源与表征1. 噪声的来源与类型分析变速器噪声主要来自于齿轮传动和轴承,其产生的噪声类型可以分为齿轮噪声、轴承噪声和振动噪声等。

其中,齿轮噪声是最主要的噪声来源,其产生的原因主要包括齿轮间啮合时的撞击与滑移、齿轮的几何误差和动力传递过程中的冲击振动等。

2. 振动的表征与评价指标振动是变速器中普遍存在的问题,其主要通过振动加速度、速度和位移等物理量进行表征。

常用的振动评价指标包括峰值加速度、频谱分析、总振动值以及各种阻尼比、稳态振幅比等。

二、变速器结构的噪声与振动分析方法1. 有限元模态分析有限元模态分析是一种分析变速器结构振动特性的有效方法。

通过对变速器结构进行有限元建模,并进行模态分析,可以得到变速器在不同激励下的固有频率、模态形态以及固有振型等信息,从而为后续的振动控制提供依据。

2. 振动力学分析通过振动力学分析,可以研究变速器结构在工作过程中的振动响应。

该方法采用传递矩阵法或通过分析变速器的振动幅值、相位角等参数,确定振动源的位置和路径,并进一步预测和分析变速器结构的振动特性。

三、变速器结构的噪声与振动控制方法研究现状与应用1. 结构优化设计通过优化变速器结构,改善其动态性能和减小噪声振动问题是一种常用的控制方法。

例如,可以通过改善齿轮副的几何形状、选择合适的材料和加工工艺,从根本上减小齿轮噪声和振动。

2. 隔振控制技术隔振控制技术是一种有效的噪声与振动控制方法,它通过减小变速器与车辆其他部件的振动传递,达到降低噪声和振动的目的。

汽车变速箱的振动噪声特性分析与研究

汽车变速箱的振动噪声特性分析与研究

摘 要变速箱作为动力输入与输出的承载装置,无论是在传统内燃机汽车还是新兴的新能源汽车上都必不可少。

由于行星齿轮在承载能力、传动效率等方面的优势,使得它在变速箱中有着普遍的应用。

变速箱是汽车噪声源的主要产生部位之一,它对整车的噪声与振动(NVH)性能有很大的影响,因此,变速箱的辐射噪声预估与控制受到了科研人员的密切关注。

本文以某电动车搭载的行星齿轮变速箱为研究对象,综合运用理论分析、数值仿真模拟、试验测试等手段,提出考虑箱体柔性及太阳轮浮动的变速箱振动噪声预估方法,对其在高转速下的振动噪声性能进行预估与优化,为解决变速箱NVH问题提供了研究思路。

本文的主要研究工作包括:1)行星齿轮变速箱刚柔耦合动力学模型的建立。

通过探究行星齿轮传动机理,结合有限元与多体动力学方法,考虑太阳轮浮动及箱体柔性,利用ADAMS 建立刚柔耦合动力学模型,并对变速箱的齿轮啮合力以及轴承动载荷的时频特性进行分析。

2)基于模态叠加法的变速箱箱体振动响应分析。

通过建立考虑电机振动作用的系统有限元模型,分析变速箱的固有振动特性;将轴承激励力施加到有限元模型中,利用模态叠加法求解变速箱的振动响应,发现内部柔性体结构以及行星架的外端面为振动薄弱部位。

3)行星齿轮变速箱辐射噪声预估。

以箱体外表面振动速度为边界条件,采用间接边界元法建立变速箱辐射噪声预估模型,仿真得到场点辐射噪声以及声功率曲线。

同时利用声传递向量法进一步研究箱体面板声学贡献量,发现行星架及内齿圈、大齿轮等结构对噪声贡献量较大。

4)变速箱多工况分析与结构优化。

基于转速及负载变化工况对变速箱振动噪声的影响规律进行探究,结果表明转速波动会导致齿轮啮合频率的边频带成分增加,增大辐射噪声;负载变化则影响全频带幅值大小。

同时根据前文结果进行箱体优化设计仿真,分析了加筋及吸声材料对箱体辐射噪声的降噪效果。

关键词:行星齿轮变速箱,刚柔耦合,辐射噪声,结构优化IAbstractAs a load bearing device of power input and output, gearbox is indispensable in both traditional internal combustion engine vehicles and emerging new energy vehicles. Planetary gear transmission is widely used in gearbox because of its strong bearing capacity, high transmission efficiency and large transmission ratio. Gearbox noise is one of the main noise sources of antomobile, which has a great influence on the performance of noise and vibration(NVH). Therefore, the estimation and control of its radiated noise are paid close attention to by researchers. In this paper, the planetary gearbox carried by an electric vehicle is taken as the research object, By means of theoretical anslysis, numerical simulation, test and other means, a vibration and noise estimation method for the gearbox considering the flexibility of the box and the floating of the sun gear is proposed to estimate and optimize its vibration and noise performance at high speed. It provides a research idea to solve the NVH problem of gearbox.The mean research work of this paper includes:1)Dynamics analysis of rigid-flexible coupling of planetary gearbox. By exploring the meachanism of planetary gearbox, combining the finite element and multi-body dynamics method, considering the floating characteristics of the solar wheel and the flexibility of the box body, the rigid-flexible coupling dynamics model was established by using ADAMS to analyze the time-frequency characteristics of gear meshing force and bearing dynamic load.2)Vibration response analysis of gearbox based on mode superposition method. By establishing the finite element model of the system considering the action of the motor, the inherent vibration characteristics of the gearbox are analyzed. By applying the bearing excitation force to the finite element model and using the modal superposition method to obtain the vibration data of it, it is found that the internal flexible structure and the outer end face of the planetary frame are the weak parts of vibration.3)Estimation of radiated noise from planetary gearboxes. Taking the vibration velocity of the outer suface as the input condition, an IBEM was used to establish the prediction model of the radiation noise of the box. At the same time, acoustic transfervector method was used to further study the acoustic contribution of the cabinert panel, it is found that the structure of planetary frame, inner ring and large gear contribute much to noise.4)Multi-working condition analysis and structure optimization of gearbox. Based on the study of the influence of rotating speed and load changing conditions on the vibration noise of the gearbox, it is shown that the fluctuation of rotating speed will lead to the increase of the side band component of the gear meshing frequency and increase the radiation noise. The amplitude of full frequency band is affected by load variation. At the same time, according to the above results, the optimized design of the box was carried out, and the noise reduction effect of the stiffened and sound-absorbing materials on the box was analyzed.Key words: Planetary Gearbox, Rigid-flexible Coupling, Radiated Noise, Structure Optimization目 录摘 要 (I)Abstract ...................................................................................................... I I 目 录 .. (IV)第1章引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.1.1 研究背景 (1)1.1.2 研究目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 行星齿轮动力学研究现状 (2)1.2.2 变速箱振动噪声试验研究现状 (4)1.2.3 变速箱振动噪声预估方法研究现状 (5)1.2.4 变速箱振动噪声控制研究现状 (7)1.3 研究内容及方法 (9)1.3.1 研究内容 (9)1.3.2 研究方法 (10)1.3.3 技术路线 (10)第2章变速箱刚柔耦合动力学建模 (12)2.1 行星齿轮变速箱结构建模 (12)2.1.1 行星齿轮变速箱结构及工作原理 (12)2.1.2 行星齿轮变速箱三维建模 (13)2.2 齿轮系统动态激励产生机理 (15)2.3 行星齿轮变速箱参数计算 (16)2.3.1 行星齿轮传动比 (16)2.3.2 行星齿轮啮合频率 (18)2.3.3 行星齿轮啮合力 (18)2.3.4 行星齿轮接触力 (19)2.4 行星齿轮变速箱刚柔耦合模型建立及分析 (22)2.4.1 箱体柔性化 (23)2.4.2 浮动太阳轮刚柔耦合动力学建模 (24)2.4.3 仿真结果分析 (25)2.5 本章小结 (30)第3章变速箱模态及振动响应分析 (31)3.1 模态分析理论概述 (31)3.2 变速箱模态分析 (33)3.2.1 有限元模型的建立 (33)3.2.2 箱体模态仿真与试验 (34)3.2.3 振动模态分析 (37)3.3 变速箱振动响应分析 (40)3.4 本章小结 (44)第4章变速箱辐射噪声预估 (45)4.1 辐射噪声理论概述 (45)4.1.1 声学波动方程 (45)4.1.2 声学边界元法 (46)4.2 辐射噪声分析预估 (48)4.2.1 边界元网格建立 (48)4.2.2 场点网格建立 (49)4.2.3 边界条件定义 (50)4.2.4 辐射噪声结果 (51)4.3 板块声学贡献量分析 (54)4.3.1 板块区域划分 (54)4.3.2 板块贡献量结果分析 (54)4.4 本章小结 (57)第5章变速箱多工况分析与结构优化 (58)5.1 工况对变速箱振动噪声的影响 (58)5.1.1 转速波动对变速箱振动噪声的影响 (58)5.1.2 负载对变速箱振动噪声的影响 (60)5.2 结构优化分析 (61)5.2.1 加强筋对变速箱辐射噪声的影响 (61)5.2.2 吸声材料对变速箱辐射噪声的影响 (63)5.3 本章小结 (64)第6章结论 (66)6.1 全文总结 (66)6.2 研究展望 (67)致谢 (68)参考文献 (69)攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 (73)第1章引言1.1 研究背景及意义1.1.1 研究背景汽车从最初的代步工具发展为现在的智能终端,它与人们的日常生活联系地越来越紧密。

摩托车变速箱的噪声与振动控制技术

摩托车变速箱的噪声与振动控制技术

摩托车变速箱的噪声与振动控制技术摩托车是一种经典的交通工具,其独特的设计和动力系统使得它在道路上具有出色的机动性能和加速能力。

然而,摩托车的变速箱噪声和振动问题一直以来都是制造商和骑手们关注的焦点。

噪声和振动不仅会影响骑手的舒适感,还可能对摩托车的性能和耐久性产生负面影响。

因此,控制摩托车变速箱的噪声和振动对于改进乘坐体验和保证车辆质量具有重要意义。

摩托车的变速箱是转换发动机输出转矩和旋转速度的关键部件。

它通过各种齿轮组合实现不同档位的换挡,使得摩托车可以在不同行驶情况下保持适当的转速和扭矩输出。

然而,变速箱在运转过程中会产生相应的噪声和振动,影响骑手的乘坐舒适度以及整体的骑行体验。

为了减少变速箱的噪声和振动,制造商采取了一系列技术手段。

首先,采用精密的设计和制造工艺是降低噪声和振动的关键。

通过优化齿轮的几何形状、加工精度和材料选择,可以减少齿轮间的啮合噪声和振动。

此外,通过采用高强度材料和精确的平衡技术,可以降低变速箱的运行振动。

其次,噪声和振动的控制还涉及到变速箱的润滑系统。

适当的润滑剂选择和润滑方式可以降低齿轮和轴承的摩擦和磨损,减少噪声和振动。

同时,优化润滑系统的设计,如采用有效的滤清器和换油周期,可以保持润滑剂的清洁和性能稳定。

第三,采用隔振和降噪技术也是减少摩托车变速箱噪声和振动的重要手段。

隔振技术通过采用合适的材料和结构设计,在变速箱周围构建隔振系统,减少来自发动机和其他机械部件的振动传导。

此外,降噪技术如采用噪声消减器、吸音材料和隔音罩等,可以有效地降低变速箱噪声。

最后,智能控制系统也为摩托车变速箱的噪声和振动控制提供了新的思路。

通过传感器和电子控制单元,智能控制系统能够实时监测变速箱的状态,并根据需要进行调节。

例如,在高速行驶时,智能控制系统可以主动对变速箱进行调整,减少振动和噪声。

此外,智能控制系统还可以根据骑手的驾驶习惯和道路条件进行个性化的振动和噪声控制。

总结起来,摩托车变速箱的噪声和振动控制技术是一个综合应用工程,需要考虑设计、制造、润滑、隔振、降噪和智能控制等多个方面。

变速箱噪音解决方案

变速箱噪音解决方案

变速箱噪音解决方案第1篇变速箱噪音解决方案一、背景分析随着汽车行业的快速发展,变速箱作为汽车核心部件之一,其性能的优劣直接影响到车辆的驾驶体验和安全性。

然而,在实际使用过程中,变速箱噪音问题一直困扰着广大车主和汽车制造商。

本方案旨在针对变速箱噪音问题,提出一套合法合规的解决方案,以提高车辆行驶品质,降低噪音污染。

二、问题诊断1. 变速箱内部齿轮啮合不良:齿轮啮合不良会导致齿轮之间的撞击和摩擦,从而产生噪音。

2. 变速箱油液性能不佳:油液性能不佳会导致润滑效果下降,加剧齿轮磨损,产生噪音。

3. 变速箱壳体结构设计不合理:壳体结构设计不合理会导致共振,放大噪音。

4. 变速箱零部件松动或损坏:零部件松动或损坏会导致变速箱内部异响,产生噪音。

三、解决方案1. 针对齿轮啮合不良问题:(1)优化齿轮加工工艺,提高齿轮啮合精度。

(2)采用先进的齿轮修形技术,改善齿轮啮合性能。

(3)定期检查和维护变速箱齿轮,确保齿轮啮合良好。

2. 针对变速箱油液性能不佳问题:(1)选用高品质的变速箱油,提高油液的润滑性能。

(2)定期更换变速箱油,确保油液性能始终处于良好状态。

(3)加强对变速箱油液性能的监测,及时发现并解决问题。

3. 针对变速箱壳体结构设计不合理问题:(1)优化壳体结构设计,降低壳体共振。

(2)采用隔音材料对壳体进行包裹,减小噪音传播。

(3)加强对壳体结构强度和刚度的检测,确保结构安全可靠。

4. 针对零部件松动或损坏问题:(1)定期检查变速箱零部件,发现松动或损坏立即更换或维修。

(2)提高零部件的加工精度,减小装配误差。

(3)加强对零部件供应商的质量管理,确保零部件质量。

四、实施与监控1. 制定详细的实施方案,明确责任人和实施时间。

2. 对实施过程进行全程监控,确保方案落实到位。

3. 定期对实施效果进行评估,及时调整优化方案。

4. 建立健全变速箱噪音防治长效机制,持续提高车辆行驶品质。

五、预期效果1. 显著降低变速箱噪音,提高车辆驾驶舒适性。

变速箱齿轮噪声的分析及处理探讨

变速箱齿轮噪声的分析及处理探讨

变速箱齿轮噪声的分析及处理探讨摘要:本文根据实际生产经验,对变速箱齿轮产生噪音的原因进行了具体的分析,并对变速箱齿轮在设计、制造过程中应该采取的改进方法和措施进行了详细的探讨,尤其对工程机械变速箱齿轮噪声降噪设计和改进提出了几点措施,为工程机械实际生产中提高和改善齿轮质量,降低齿轮运行的噪声污染提供了有力的技术支撑。

关键词:变速箱;齿轮;噪声;分析;处理引言在当前广泛应用的工程机械中,渐开线圆柱齿轮是最基本、最简单、最常用的一种零件,这种零件使用方便、造价便宜,应用范围非常大。

但是两个齿轮相互啮合过程中会出现与各种各样的噪声,如:与频率相对应的噪声、齿面之间互相摩擦的噪声。

这些噪声的出现大多因为齿轮制造过程不规范、齿轮不符合要求等造成的,这些缺陷不仅会影响工程机械的质量,还导致工程机械的噪声污染加剧,极大的影响了工程机械操作人员及周围其它人员的生活质量和环境质量。

本文根据自身生活实践,对齿轮的噪声产生的原理进行了具体的分析,并对降低噪声的处理方法进行了细致的探究,为变速箱齿轮的设计人员和制造人员提供了有了的理论支撑,同时为渐开线齿轮的研究者提供了有效的借鉴。

1.变速箱齿轮噪声的原理分析1.1啮合齿轮节产生噪声的原因分析两个相互啮合的齿轮在正常工作过程中,要保证齿轮的接触点轨迹始终在啮合线上,这样点的脉冲才是稳定的。

对相互啮合的两个齿轮来说,从被动齿轮的顶点与主动齿轮齿面接触,到被动齿轮顶点开始脱离主动齿轮,其经过的路程与其基圆展开角所对应的渐开线弧长不相等,也就是说整体的齿面会出现相对滑动,并且滑动速度会随着齿面所在位置的不同而逐渐发生改变,在刚接触时或即将分开时最大,在节圆切点处最小。

齿轮啮合面上出现的相对滑动,就说明滑动面上存在相对摩擦力,由于滑动速度是一直变化的,那么摩擦力的大小和方向也随之改变,所以节点上的力的脉冲也随之发生变化。

在齿轮相互啮合过程中,啮合面上的脉动大小、持续时间与齿轮啮合过程中的传动力、齿轮面之间的摩擦系数、齿轮面之间的相对速度等都有正比关系,所以两个相互啮合的齿轮传动功率越高、齿轮表面越粗糙,齿轮之间的力的脉动也就越大,这种脉动会对齿轮自身产生明显的冲击效果,所以齿轮啮合过程中必然出现震动或摩擦声,这是不可避免的,而且脉动冲击反过来作用于齿面,对齿面造成破坏,进一步加大了冲击,所以齿轮的损害会更快。

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究摘要:汽车变速器噪声是汽车的主噪声源之一。

在人们对于车辆乘坐舒适性提出更高要求背景下,减振降噪就成为整个汽车行业的重要课题。

研究变速器振动噪声产生的原因,针对变速器故障提出相应的优化设计方案,从而达到减振降噪的目的,具有一定的学术价值和重要的实际应用价值。

文章分析了汽车变速器产生振动与噪声的主要因素,并对各影响因素的传导机理进行了具体的分析。

阐明了通过增大轴的刚性、优化壳体的结构设计、合理设计齿轮等措施,可有效降低变速器噪声。

关键词:变速器;振动;噪声;降低噪声Analysis of Automotive Transmission Vibration and Noise and ControlMethods StudyAbstract: Many facts show that the noise of gearbox is one of the main sources of the automobiles’ noise. With the People’s requirement for more comfort of riding, vibration decreasing and noise absorption have been an important task of automobile industry. Study on the reasons that result in the gearbox’s vibration and noise, furthermore bringing forward an optimizing design for gearbox has some academic and practical value. The dominating factor of the vibration and noise of the transmission is analyzed, and the analysis on the transmission mechanism of the influencing factor is also carried through. What could effectively reduce transmission noise was explained, including increasing rigidity of the shaft, optimizing the structure of the shell, and rational designing of gear.Key words: transmission; vibration; noise; noise reduction引言机械式手动汽车变速器因结构简单,传动效率高,制造成本低和工作可靠等优点,在不同形式的汽车上得到广泛的应用[1]。

浅析变速箱疲劳寿命试验中振动、噪音测试的运用

浅析变速箱疲劳寿命试验中振动、噪音测试的运用

浅析变速箱疲劳寿命试验中振动、噪音测试的运用【摘要】本文简要地概述了手动机械式汽车变速箱疲劳寿命试验中振动、噪声的测试方法,并对相关步骤做了较为详细的介绍。

关键词:变速器疲劳寿命试验振动噪声1. 概述国内对手动机械式汽车变速箱(以下简称M/T)疲劳寿命试验,其关注的参数主要有扭矩、转速、时间和油温等,而很少涉及M/T在疲劳寿命试验前和试验后对各档位齿轮振动和噪声的测试对比分析,这在一定程度上降低了对变速箱质量的监控。

本文介绍一种对疲劳寿命试验中振动和噪声的测试方法的实例,为大家全面了解M/T疲劳寿命试验提供一些参考。

2. 振动标准规定(不同变速箱一般有不同的规定,限于篇幅,本文以一款后驱变速箱三档齿轮副和五档齿轮副为例)各变速档位做加、减速运转时,不允许有冲击、卡滞、轴承噪声、拨叉噪声等异常噪声,并且各齿轮副啮合一次振动要满足以下的振动标准。

2.1齿轮啮合一次振动允许程度(质量下限等级)三档速度齿轮啮合一次振动等级图1 五档速度齿轮啮合一次振动等级图22.2 图(1)、图(2)振动等级标准应保证下列所有项目均在公差范围内 (图3)振动加速度超出部分(G):G≤3(dB)[G(dB)=20×log G(m/s2)5]车速超出部分(V):V≤3(km/h)面积超出部分(G×V):G×V≤5(dB·km/h)整个车速范围内的局部超出部分的总面积(S):S ≤整个测定车速范围(km/h)×3(dB)5其中图33. 试验设备及设置3.1试验场所选择噪声、噪声反射影响小的地方及地面,设备装置等的振动不影响被测量M/T的地方,测量场地周围2米之内不得放置障碍物,测量试验台与墙壁之间的距离不得小于2米。

3.2 M/T的驱动及动力吸收(1)加速侧用同被测量M/T组合在一起的发动机或直流电力测功机驱动,用直流电力测功机或电涡流测功机吸收动力。

(2)减速侧则跟(1)项相反,用测功机驱动,发动机或直流电力测功机驱动全闭,加大电涡流测功机的惯量,通过惯性驱动。

关于汽车变速器振动及噪声检测的探讨

关于汽车变速器振动及噪声检测的探讨

关于汽车变速器振动及噪声检测的探讨摘要:在我国经济发展中,汽车制造产业占据至关重要的地位。

而消费者最为关心的是汽车性能的好坏和质量的优劣。

作为一辆汽车的重要组成部分之一,汽车变速器的好坏尤为关键,它对汽车减震和汽车噪音的减小作用十分明显。

关键词:汽车;变速器;振动;噪声检测引言汽车制造业是我国国民经济发展的支柱产业,汽车运行时所产生的振动与噪声参数是评价汽车性能的重要指标之一,同时它直接影响着乘客的乘座舒适性和行驶的安全性。

汽车的振动与噪声主要来源于发动机系统和传动系统。

而汽车变速器是汽车传动系统的主要构成部分,因此,降低汽车变速器的振动与噪声对于降低汽车整车的振动、噪声有着十分明显的效果。

1汽车变速器产生振动和噪声的原因汽车变速器的结构是非常复杂的,主要包括三个部分,轴承、齿轮和箱体。

要研究汽车变速器的问题,我们可以从变速器的三个组成部分出发。

变速器在装配的过程中就出现组装上的问题,另外汽车在运动的过程中,变速器是处在一直工作的状态,在这个过程中也可能出现各种各样的问题。

1.1汽车变速器轴承故障汽车变速器轴承的优劣对汽车振动的影响十分明显,而振动的剧烈又会造成巨大的噪声,同时还可能引起汽车硬件的损坏。

因此汽车变速器轴承的质量问题是汽车技术研究者和汽车制造商深入研究的一个问题,对汽车变速器轴承故障的检测也尤为重要。

目前国内外许多汽车技术研究者都采用了专门的仪器来检测汽车变速器轴承故障。

然而这些仪器对使用环境的要求十分苛刻,同时价格昂贵,并不适用于大多数情况,只能在实验室进行汽车试验等少数情况下使用。

当汽车的变速器的轴承发生故障时,轴承旋转就会给汽车带来较大的振动,从而产生很大的噪声,同时,由于轴承的故障会压迫到齿轮的旋转,齿轮会因此产生严重的磨损,甚至会断齿。

因此,有效地诊断出汽车变速器的轴承故障对汽车的减振和降噪十分重要。

1.2齿轮齿与齿之间的摩擦碰撞汽车在运行的过程中,齿轮之间由于转动而不断的相互摩擦和碰撞,这也是汽车产生振动和产生噪声的一个重要因素,齿轮在各种力的相互作用下,会引起圆周振动、横向及纵向振动等,这些振动不仅会引起汽车的振动,同时也会产生由受迫振动引起的摩擦和碰撞噪声。

变速箱齿轮噪音分析(完整版)

变速箱齿轮噪音分析(完整版)

变速箱齿轮噪音的浅析自1894年一个法国工程师给当时的汽车装上世界第一个变速箱以来,汽车变速箱的发展已经走过了一百年的历程。

变速箱,英文叫做Transmission,位处离合器和传动轴之间,可以将发动机的动力和转速输出进行调节后,再传给驱动轮,起到调配作用。

变速箱是汽车动力系统中重要性仅次于发动机的部件,直接涉及操控乐趣和驾乘舒适性。

因此,变速箱的质量直接影响汽车的质量。

汽车变速箱从最早的MT手动档,演变为目前较多汽车上配置的自动档、手自动一体档。

但不论手动档还是自动档的变速箱,都有一个共同的故障模式—噪声。

而变速箱产生噪声的因素又是很多,这里我只讨论其中的一个因素—-齿轮。

为了提高变速箱的质量,降低变速箱的噪声,在齿轮加工过程中,除测量齿轮的的齿形、齿向、径跳等参数外,还会对齿轮的噪音进行检测或者配对使用,这在高端变速箱生产中是比较常见的。

一、齿轮传动噪声的影响因素首先我们分析一下产生噪音的原因。

齿轮噪声更准确地应称为齿轮传动噪声,其声源为齿轮啮合传动中的相互撞击。

齿轮传动中的撞击主要齿轮传动误差和安装误差引起。

1) 齿轮啮合的周期性变化对传动噪声的影响也就是说,当一对齿轮进入啮合时,其啮合点速度的瞬时差异造成在被动齿轮齿顶处产生撞击,发出撞击声音。

在不同载荷下齿轮传动产生的噪声程度也是不同的。

2) 齿轮加工误差和安装误差对传动噪声的影响传动噪声的影响因素主要为齿轮的加工误差和安装误差。

加工误差包括齿形误差、齿向误差、齿距误差、齿圈跳动等。

安装误差主要包括齿轮安装后在变速器内轴线的平行度、中心距、和齿轮副的侧隙等。

a.齿形误差是齿轮精度标准中影响齿轮传动振动噪音的主要误差项目,它破坏了齿轮传动的平稳性,使齿轮在啮合过程中产生瞬时传动比的突变,即产生角加速度,引起附加动载荷的变化,从而产生高频冲击而发出噪音。

b. 齿距误差是由于设备、刀具、齿坯加工时安装定位等多种原因造成的,是不可完全避免的误差,它的存在会造成变速器噪音周期性反复。

汽车变速箱振动噪声时频域分析

汽车变速箱振动噪声时频域分析

汽车变速箱振动噪声时频域分析摘要:汽车变速箱是一个由齿轮、轴承、传动轴等零部件组成的复杂机械传动设备,也是一个多自由度弹性机械振动系统。

汽车变速箱的性能好坏会直接影响整车性能,变速箱需要在装配后进行适当的性能测试。

变速箱的噪声水平可以从客观上反映变速箱的自身性能与工作状态,是变速箱质量检测的重要指标之一。

变速箱在设计时就对噪声有着严格的要求,变速箱内部包括了齿轮、轴承等构件,这些部件在正常工作时就会不断产生振动冲击,而当这些部件运行出现故障时,就会导致噪声超标。

关键词:汽车变速箱;噪声;控制变速箱的变速、储能、增加扭矩等作用,使它成为动力机械中应用十分广泛的通用部件之一。

它的工作是否正常涉及到整台机械或机组的工作性能。

变速箱的噪声水平可以从客观上反映变速箱的工作状态,而成为其质量检测的指标之一。

在设计变速箱时,就规定了其噪声标准。

变速箱在工作中,内部构件,如齿轮、轴承等,不断产生振动冲击,当有故障存在时,其振动强度增大,噪声水平超标。

本文根据所测变速箱的振动噪声谱,及其相关函数分析,找出了该变速箱产生冲击噪声的原因,采取了相应的降噪措施,使该机的振动和噪声都达到满意的效果。

一、变速箱噪声的分类变速箱噪音根据其形成的方式可以分成三类:一是由于变速箱震动时与空气相互作用而辐射的噪声,这类噪声称为空气动力性噪声,由于是空气震动产生的噪声,所以这类噪声一般声音大,影响的范围广,是变速箱噪声中常见的存在。

第二类是变速箱内齿轮等构件相互挤压碰撞摩擦引起震动,从而造成的噪声,这类噪声称为机械性噪声,这类噪声一般影响比较小,当机械正常工作时,这类噪声往往比较小,属于可控范围内的噪声。

第三类是由于电机和发动机里的电流形成的磁场,这个交变磁场对结构内的转子产生作用力造成震动从而产生的噪声。

这类噪声也是属于机械性噪声的一种。

二、变速箱的噪声的影响因素目前,汽车在行驶过程中产生的噪声的多少已经成为车辆的重要评价指标之一。

摩托车变速箱的振动与噪声控制技术

摩托车变速箱的振动与噪声控制技术

摩托车变速箱的振动与噪声控制技术摩托车作为一种受欢迎的交通工具,其性能的提高和安全性的保障一直是制造商和骑手关注的焦点。

摩托车变速箱的振动和噪声问题是其中一个重点研究的领域。

在本文中,我们将探讨摩托车变速箱的振动和噪声控制技术,以及相关的解决方案和最新的研究进展。

摩托车变速箱的振动问题是影响骑行安全和乘坐舒适性的重要因素之一。

摩托车在高速行驶时,由于变速箱工作时产生的振动传递到车架和底座,会对骑手的乘坐舒适性和车辆的稳定性造成影响。

因此,减小摩托车变速箱振动的研究和控制显得尤为重要。

摩托车变速箱振动的控制可以通过多种技术手段实现。

首先,优化变速箱的设计是控制振动的关键。

采用先进的计算机辅助设计和仿真技术,可以对变速箱的结构和材料进行优化,减小振动的产生。

此外,合理的变速箱布置和支撑系统设计也可以有效减少振动的传递。

另外,降低变速箱振动还可以通过采用减振装置来实现。

例如,运用液体封封闭弹性件来减振,它们可吸收和消散振动能量,降低传递到车架和底座的振动。

此外,采用橡胶或弹性材料制作的减振垫和减震器也可以起到类似的效果。

这些减振装置能够在一定程度上吸收和隔离振动能量,从而减少在骑行中的振动感受。

除了振动,摩托车变速箱的噪声问题也是需着重关注的。

摩托车变速箱噪声主要来自两个方面:机械噪声和气动噪声。

机械噪声主要是由于传动齿轮、滚动轴承和离合器等机械零部件的摩擦和冲击产生的,气动噪声则是由于流体在齿轮和传动系统内部运动过程中产生的。

针对这些噪声问题,摩托车制造商可以采用多种技术手段进行控制。

首先,优化变速箱的设计和制造工艺是减少噪声的重要一环。

通过改进齿轮的加工精度和表面光洁度,以及选择低噪声和低振动的滚动轴承等关键部件,可以有效降低机械噪声的产生。

另外,合理选择材料和润滑方式也可以减小摩擦和冲击带来的噪音。

此外,采用降噪技术也是减少摩托车变速箱噪声的有效途径。

例如,利用隔音材料对变速箱进行包裹或加装降噪罩,可以减少噪声的传播和扩散。

变速器结构的噪声与振动特性分析与控制方法

变速器结构的噪声与振动特性分析与控制方法

变速器结构的噪声与振动特性分析与控制方法一、引言在现代机械领域中,变速器是车辆和工业设备中不可或缺的关键部件之一。

然而,变速器在工作过程中常常会产生噪声和振动问题,对驾驶员的舒适性和机械设备的性能产生负面影响。

因此,对变速器结构的噪声与振动特性进行分析和控制具有重要意义。

本文将深入探讨变速器结构的噪声与振动特性分析以及相应的控制方法。

二、噪声与振动特性分析1. 噪声特性分析变速器噪声是由于齿轮传动和轴轴承摩擦产生的。

将噪声分为风噪声、机械噪声和随机噪声三类,分别由风阻力、齿轮传动和激发力引起。

风噪声是由于变速器直接暴露在气流中,产生空气湍流而引起的。

机械噪声主要来自于齿轮传动和轴轴承摩擦,这些噪声产生的频率可以通过变速器结构和工作参数进行分析。

随机噪声则是由于工作负荷突变或不稳定引起的非确定性噪声。

2. 振动特性分析变速器振动也是由齿轮传动和轴轴承摩擦引起的。

振动可分为自由振动和强迫振动两种类型。

自由振动是指变速器在无外界干扰下的自身振动,其频率由变速器结构和刚度决定。

强迫振动则是指由于外界干扰引起的振动,如激发力和失效引起的突变负荷。

变速器的振动特性需要通过振动分析和实验测试来获得。

三、噪声与振动控制方法1. 噪声控制方法(1)优化齿轮传动设计:通过使用精密制造技术和减小齿轮间隙,来降低齿轮传动引起的噪声。

(2)隔音材料使用:在变速器表面和机箱内部使用隔音材料,减少噪声的传播和反射,提高噪声控制效果。

(3)降低摩擦噪声:对轴轴承和齿轮间隙进行润滑、修复和优化,降低机械噪声产生。

(4)减少风噪声:改变变速器外形设计,减小空气湍流和涡流现象,降低风噪声。

2. 振动控制方法(1)减小工作负荷:通过优化传动比例和减少机械损失,降低变速器的工作负荷,减少振动产生。

(2)改进变速器刚度:通过增大变速器的结构刚度,提高抗振能力,降低振动幅值。

(3)主动振动控制技术:利用振动传感器和控制系统,采用主动反馈和主动控制方法,实时监测和控制变速器的振动。

变速箱液压系统振动与噪声分析

变速箱液压系统振动与噪声分析
21 0 2年 第 7期
液压 与 气动
2 5
变 速 箱 液 压 系统 振 动 与 噪声 分 析
李 健 ,李 毅
Vi r t n a d Nos ay i fGe r Bo d a l y t m b ai n ie An lss o a x Hy r u i S se o c
系统 的工 作性 能和 使用 寿命 , 引起 液压元 件 、 液压 附件 和管路 的损坏 。振 动产生 噪声 , 噪声 源 于振动 , 动和 振 噪声 是液 压 系统不 可分 割 的两种物 理现 象 。液压 系统 的振动 与噪声 主要 来 自两 方 面 : 械 系 统 运动 导 致 的 机 振 动 ; 体工作 过程 中产 生 的振动 。 流 机械 振动 噪声 主要是 由于 回转 体不平 衡 、 电机 噪
路 图[ ] S.
[ ] C J—C / 0 6 中国学 术期 刊 ( 盘版 ) 4 A D B T1—20 , 光 检索与
评价数据规范 [ ] S.
2 6
液压与 气动
21 0 2年 第 7期
射 , 回路 中产生 波动 而使液 压泵 共振 , 在 以致 重新 使 回 路 受 到激振 , 出噪声 。 发
起 。流体诱发的振动能量 以结构传播振动和流体传播
振 动形 式 向相关 的机械 部 件 传 递 , 在那 里 产 生 振 动 并 和噪声 。
1 1 液压 泵的 流体噪 声 .
境, 而且 缩短 了元 件 寿命 , 至 导 致 系 统 的误 动 作 , 甚 严
重 影 响了 系统性 能 。 因此 , 究 和分 析 液 压 噪声 和振 研
L in,L IJa IYi
( 广西柳工机械股份有 限公 司, 广西 柳州

自动变速器齿轮系统的噪声和振动控制

自动变速器齿轮系统的噪声和振动控制

自动变速器齿轮系统的噪声和振动控制一直是汽车工程领域中的重要研究课题。

随着汽车行业的快速发展和消费者对驾驶舒适性的要求不断提高,对车辆传动系统噪声和振动控制的需求也越来越迫切。

自动变速器作为汽车传动系统中的关键部件,其齿轮系统的设计和优化对于提高车辆性能和减少噪声振动至关重要。

因此,研究和探讨自动变速器齿轮系统的噪声和振动控制技术具有重要意义。

自动变速器齿轮系统的噪声和振动主要来源于以下几个方面:齿轮啮合时的冲击力和振动、齿轮齿面的接触应力引起的噪声、齿轮轴承的滚动和滑动摩擦、以及齿轮传递动力时产生的震动等。

这些噪声和振动不仅会降低车辆的行驶平稳性和驾驶舒适性,还会影响车辆传动系统的寿命和可靠性。

因此,如何有效地控制自动变速器齿轮系统的噪声和振动,成为了汽车工程师们急需解决的问题。

对于自动变速器齿轮系统的噪声和振动控制,现有的研究主要集中在以下几个方面:第一,通过优化齿轮设计和加工工艺,减少齿轮啮合时的冲击力和振动,提高齿轮的精度和平衡性,从而降低噪声和振动水平。

第二,采用合适的减振材料和结构设计,降低齿轮系统的共振频率,减少传递到车辆车厢内的振动能量。

第三,优化齿轮轴承的选用和润滑方式,减少滚动和滑动摩擦引起的噪声和振动。

第四,采用智能控制系统和主动噪声控制技术,实时监测和调节齿轮系统的工作状态,最大程度地减少噪声和振动。

此外,还有一些新兴的技术和方法被引入到自动变速器齿轮系统的噪声和振动控制中,如声学仿真技术、结构拓扑优化和多目标优化算法等。

这些技术和方法不仅可以提高传动系统的性能和效率,还可以有效地降低系统的噪声和振动水平,实现更加智能化和精准化的控制。

未来,随着汽车工程领域的不断发展和进步,我们相信自动变速器齿轮系统的噪声和振动控制技术将会不断完善和创新,为汽车行业带来更多的发展机遇和挑战。

让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,自动变速器齿轮系统的噪声和振动控制是汽车工程领域一个重要的研究方向,对于提高车辆性能和驾驶舒适性具有重要意义。

变速箱噪声调研

变速箱噪声调研

1.变速箱振动与噪声产生机理:汽车变速器总成由齿轮、传动轴、轴承、同步器及箱体等零部件组成。

由于在制造和装配过程中存在着误差以及负荷等外部因素变化的影响,它们在工作时将产生振动,同时向空气中辐射噪声。

该噪声由两部分组成:一部分是箱体内零件产生的噪声通过箱体辐射到空气中形成的空气声;另一部分是箱体受到激励而产生振动向空气中辐射的固体声。

空气声和固体声构成了变速器的总噪声。

2.变速器振动产生机理实验结果表明,齿轮是变速器总成的主噪声源,齿轮啮合过程中的摩擦和冲击是齿轮产生振动和噪声的主要原因。

齿轮系统的动态激励有内部激励和外部激励两类。

上述情况可以归结为齿轮啮合时的动态激励。

由此可见,除了外部原因以外,轮齿误差、齿轮啮合变形等产生的齿轮动态激励是齿轮产生振动和噪声的主要原因。

内部激励是齿轮传动与一般机械的不同之处,它是由于同时啮合对数的变化、轮齿的受载变形、齿轮误差等引起了啮合过程中的轮齿动态啮合力产生的,因而即使没有外部激励,齿轮系统也会受这种内部的动态激励而产生振动噪声。

外部激励是指除齿轮啮合时产生的内部激励外,齿轮系统的其它因素对齿轮啮合和齿轮系统产生的动态激励。

如齿轮旋转质量不平衡、几何偏心、原动机(电动机、发动机等)和负载的转速与扭矩波动、以及系统中有关零部件的激励特性,如滚动轴承的时变刚度、离合器的非线性等。

在这些因素中质量不平衡产生的惯性力和离心力将引起齿轮系统的转子祸合型问题,它是一种动力祸合型问题。

对于几何偏心,它引起啮合过程的大周期误差,是以位移形式参与系统激励的。

齿轮的内部激励包含三种形式:刚度激励,误差激励和啮合冲击激励。

刚度激励就是指齿轮啮合过程中啮合综合刚度的时变性引起的动态激励。

一般来说,齿轮轮齿啮合的重合度大多不是整数,啮合过程中同时参与啮合的轮齿对数随时间作周期变化;此外轮齿在从齿根到齿面啮合的过程中,弹性变形也不相同。

这些因素引起了齿轮啮合综合刚度的变化。

轮齿啮合误差是由齿轮加工误差和安装误差引起的,这些误差使齿轮啮合齿廓偏离理论的理想啮合位置,破坏了渐开线齿轮的正确啮合方式,使齿轮瞬时传动比发生变化,造成齿与齿之间碰撞和冲击,产生了齿轮啮合的误差激励。

汽车机械变速器噪声的因素分析及减噪设计

汽车机械变速器噪声的因素分析及减噪设计

汽车机械变速器噪声的因素分析及减噪设计汽车机械变速器噪声一直是影响汽车乘坐舒适度和驾驶安全的问题之一。

为了改善这一问题,汽车制造商和研发机构一直在致力于减小机械变速器噪声的设计。

本文将介绍汽车机械变速器噪声的因素分析以及减噪设计的相关措施。

首先,机械变速器噪声的产生主要是由于以下的因素:1.齿轮的啮合:机械变速器中的齿轮啮合是机械变速器噪声产生的主要原因之一。

特别是在高速转动的情况下,齿轮的啮合会产生较大的噪声。

2.轴承的摩擦和震动:车辆行驶过程中,由于发动机震动等原因,会导致变速器中的轴承产生摩擦和震动。

这些因素也会导致变速器噪声的产生。

3.间隙:机械变速器中的齿轮、轴承等机构之间的间隙也会导致噪声的产生。

这些间隙会导致机械振动,从而使噪声产生。

针对这些产生噪声的原因,制造商和研发机构采取了减噪设计措施,如下所示:1.改进齿轮设计:通过改进齿轮的设计,如采用减振齿轮、锥齿轮等结构,可以大幅度减小齿轮的啮合噪音。

2.改进轴承:对于高负载汽车,制造商可以采用高承载能力的轴承,以减小轴承的摩擦和震动。

3.减小间隙:通过减小齿轮、轴承之间的间隙,可以减少振动和噪声的产生,提高变速器的工作效率和舒适度。

4.改善润滑系统:润滑系统是变速器正常工作的重要组成部分,它对减小噪声也有极大的作用。

通常采用高品质的润滑油,并增加变速器内部的润滑油路,以确保润滑系统能够有效地减少间隙和减小摩擦噪声。

总体来说,减小机械变速器噪声和改善驾乘舒适性的关键点在于制造商在设计和生产阶段时重视减噪设计,同时也需要在汽车维修和保养时注意变速器润滑系统的保养,这样才能降低噪声的水平,提高驾乘体验。

变速箱振动与噪声分析

变速箱振动与噪声分析

动和噪声有很大影响,测得的某些峰值应是由于齿轮 的啮合频率与壳体的频率非常相近时,引起了共振,特 别是常啮合齿轮的啮合频率 695 Hz 的 3 倍频率 2 085 Hz 和箱体的模态频率 2 083 Hz 非常相近,因而引起了 很大的振动和噪声。
参考文献 [1] 李联玉,马孝江,蔡庆喜“. 以振代噪”在汽车变速箱性检测
0引言
变速箱主要经齿轮啮合达到变速、增加扭矩的作
用,齿轮系经轴承安置在壳体上。实验证明,齿轮、轴
承、壳体是变速箱振动和噪声的主要来源 。 [1] 分析变
速箱的振动和噪声的产生机理,应该首先着重分析齿
轮、轴承、箱体的振动。
1 变速箱振动和噪声现象及初步分析
讨论的变速箱是我公司设计的一款大扭矩多挡位
变速箱,它由主箱、副箱两段式结构组成、性能优越,但
i
.
(1)
式中:Z 为齿轮齿数;i 为频率的谐波,i=1,2,3…。

对于有固定齿圈的行星轮系,其啮合频率为:
fZ =
Z
r
(nr ± 60
n
c)
i
.
(2 )
式中: Zr 为任一参考齿轮的齿数;nr 为参考齿轮的转
速(r/min);n c 为转臂的回转速度(r/min),方向相反时,
取正号;i 为频率的谐波,i =1,2,3…。
2)齿轮编号表:本实验变速箱中各档齿轮编号见
图 1。
3)齿轮啮合频率计算:根据式(1)及(2),按图 1
齿轮编号算得齿轮的啮合频率,见表 1。由于 6 档、7
档、8 档、9 档、10 档时,各齿轮的啮合频率除 14、15、16 号齿轮的为 0 外,其余均与 1 档、2 档、3 档、4 档、5 档对 应相同。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第1期(总第125期)机械管理开发
2012年2月No.1(S UM No.125)
M EC HANIC AL
M ANAGEM ENT AND
DEVELOPM ENT
Feb.2012
引言
变速箱主要经齿轮啮合达到变速、增加扭矩的作用,齿轮系经轴承安置在壳体上。

实验证明,齿轮、轴承、壳体是变速箱振动和噪声的主要来源[1]。

分析变速箱的振动和噪声的产生机理,应该首先着重分析齿轮、轴承、箱体的振动。

1变速箱振动和噪声现象及初步分析
讨论的变速箱是我公司设计的一款大扭矩多挡位变速箱,它由主箱、副箱两段式结构组成、性能优越,但在试验时发现了异常的振动和噪声;对其原因进行分析,发现有些齿轮啮合频率的倍频与壳体约束模态频率相近时,在测试振动和噪声信号功率谱中相同频率处出现峰值,引起变速箱的异常振动和噪声。

2振动和噪声现象的发生原因详细分析2.1变速箱中齿轮啮合频率计算
1)定轴系中,齿轮的啮合频率为[2]:
式中:Z 为齿轮齿数;i 为频率的谐波,i=1,2,3…。

对于有固定齿圈的行星轮系,其啮合频率为:
式中:Z r 为任一参考齿轮的齿数;n r 为参考齿轮的转速(r/min);n c 为转臂的回转速度(r/min),方向相反时,取正号;i 为频率的谐波,i =1,2,3…。

由式(1)与式(2)可知,齿轮副中的两个齿轮的啮合频率是相同的。

当齿轮的转速变化时,啮合频率也随之而变,并且随着转速的升高,齿轮噪声增大。

这是判断齿轮啮合频率的两个基本原则。

再者,齿轮的啮合频率往往呈二次、三次等高次谐波出现在频谱中。

齿轮噪声随转速增加而增加,但不是线性关系;转速越高,噪声随转速升高而上升的越缓慢。

2)齿轮编号表:本实验变速箱中各档齿轮编号见图1。

3)齿轮啮合频率计算:根据式(1)及(2),按图1齿轮编号算得齿轮的啮合频率,见表1。

由于6档、7
档、8档、9档、10档时,各齿轮的啮合频率除14、15、16
号齿轮的为0外,其余均与1档、2档、3档、4档、5档对
应相同。

图1齿轮编号图
表1
齿轮啮合频率计算结果
挡位12345
R
1695695695695695695
2695695695695695695
3542542542542542542
4542542542542542542
5472472472472472472
6472472472472472472
7351351351351351351
8351351351351351351
9297297297297297297
10297297297297297297
11282282282282282282
12282282282282282282
13282282282282282282
14115285208331373116
15115285208331373116
16115285208331373116
2.2
变速箱壳体的有限元分析
图2变速箱箱体有限元模型
1)建立数学模型:对变速箱壳体,建立三维数学
f Z =nZ 60i .(1)
f Z =Z r (n r ±n c )60
i .(2)
收稿日期:;修回日期:6
作者简介:董晓露(),女,山西浑源人,工程师,硕士,主要从事变速箱设计工作。

D 66@6变速箱振动与噪声分析
董晓露
(中国重汽集团大同齿轮公司技术中心,山西
大同
037305)
摘要:分析了某变速箱试验时的异常振动和噪声原因。

先对一台样机测试其各挡稳定过程的振动和噪声信号,
再对测得的信号进行功率谱密度分析。

之后,运用Pro/Engineer 建立了变速箱壳体的实体模型,并用OptiStruc t 软件进行了壳体前端面加零位移约束的模态分析;计算了各挡齿轮的啮合频率,分析了壳体的模态频率与齿轮啮合频率对振动和噪声信号功率谱中峰值的影响。

最后根据分析结果,提出对壳体的改进建议,以达到变速箱减振降噪的目的。

关键词:变速箱;振动和噪声;齿轮啮合频率;壳体模态中图分类号:TB533+.2
文献标识码:A
文章编号:1003-773X (2012)01-0053-02
53
2011-08-042011-10-01979-E-mail:.
第1期(总第125期)机械管理开发2012年2月
模型,并划分网格,见图2。

2)变速箱壳体的模态分析:应用租用的OptiStruct 软件,在箱体离合器壳止口面附加零位移约束,计算其模拟试验状态的箱体约束模态,它的前8阶模态频率见表2。

表2
变速箱箱体的前8阶约束模态频率
模态序号模态频率/Hz
1
15822
18233
19864
20835
23566
23967
25768
2596
2.3
试验测得的振动与噪声信号频谱分析
在变速箱上布置4个测点,对12个挡的4个加速度信号,分别计算功率谱的均值,共得12个均值图,见图3。

2.4
对计算及试验结果的比较
根据试验测得的数据与计算有限元分析的结果,齿轮的啮合频率和壳体的固有频率,都对变速箱的振动和噪声有很大影响,测得的某些峰值应是由于齿轮的啮合频率与壳体的频率非常相近时,引起了共振,特别是常啮合齿轮的啮合频率695Hz 的3倍频率2085Hz 和箱体的模态频率2083Hz 非常相近,因而引起了很大的振动和噪声。

3
改进建议根据分析,对壳体材料建议把原来的铸铁材料改为压铸铝材料,改进后壳体的前8阶模态频率,见表3。

新壳体与铸铁壳体的模态完全不同,其模态频率与本变速箱齿轮的啮合频率基本也重合,改进后的壳体在试验时没发生异常的噪声和振动,效果良好。

表3
改进变速箱箱体的前8阶约束模态频率
模态序号
约束模态频率(Hz )1
482
2563
3645
4750
5865
6996
71025
81134
4
结束语
本文从某变速箱试验时发现的振动与噪声问题
出发,对变速箱中齿轮的啮合频率及其壳体的约束模态频率进行了分析,找到发生问题的原因,并提出改进措施,解决了实际生产中的问题。

参考文献
[1]李联玉,马孝江,蔡庆喜.“以振代噪”在汽车变速箱性检测中的应用研究[J].机床与液压,2004(7):156-157.
[2]
李联玉.汽车变速箱在线性能检测及声振控制的应用研究[D].大连:大连理工大学硕士学位论文,2004:24-
29.
图3十二个挡的功率谱均值图
Study on Analysis and Testing of Vibration and Noise of Vehicle Gearbox
DONG Xiao-lu
(C hina National Heavy Duty Truck Group Datong Gear Co.,Ltd,Technology Center,Datong 037305,China)
Abstr a ct :M ake the gearbox as the research object,after it produced abnorm al vibration and noise in the test,the reason is analyz ed.The vi bration and noise signal of its stable process of all speed w ere tested,testing signal pow er spectrum distribution were e Pro/Engi neer to establish a physical m odel of gearbox housing,than use software OptiS truct to get its restrict m ode of plusing zero displacem ent on the form er surf ace of the housing.Also the frequency of each gear seshing gears is calculated,the inf luence of the frequency with the measured vi bration and noise signal power spectrum is analyz ed.Finally,based on the analysis ,get the im proved advice of the housing ,to reach the pur f f x K y :x;;f q y ;f 5pose o reducing vibration and noise o the gearbo .e wor ds ge ar bo vibra tion a nd noise gea r me shing re uenc mode o housing
4。

相关文档
最新文档