發(fā)布時(shí)間：2021-08-20 13:31

　　變速器的NVH特性是影響整車平順性的重要因素之一。變速器的振動(dòng)和噪聲越來越受到消費(fèi)者和汽車制造商的重視。因此,研究變速器減振降噪的機(jī)理和方法具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。為了降低某中型載貨汽車六速手動(dòng)變速器的振動(dòng)和噪聲,本文以其為研究對(duì)象,通過仿真設(shè)計(jì)優(yōu)化和試驗(yàn)驗(yàn)證等手段,分別對(duì)齒輪與箱體進(jìn)行研究分析最終確定該變速器齒輪優(yōu)化方案與箱體改進(jìn)設(shè)計(jì)方案,并通過對(duì)比驗(yàn)證方案的有效性。本文首先在RomaxDESIGNER中對(duì)該變速器的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了建模與仿真,通過仿真得到齒輪的傳動(dòng)誤差曲線、傳動(dòng)誤差峰峰值以及齒輪受載情況,之后以降低齒輪傳動(dòng)誤差峰峰值、最大接觸應(yīng)力以及改善傳動(dòng)誤差曲線與齒輪受載情況作為優(yōu)化的目標(biāo),將齒輪修形作為優(yōu)化手段,通過設(shè)置修形參數(shù)為優(yōu)化變量完成該變速器的齒輪優(yōu)化,對(duì)優(yōu)化前后的齒輪進(jìn)行對(duì)比以驗(yàn)證本文提出的方案。其次,對(duì)齒輪系統(tǒng)進(jìn)行了仿真和優(yōu)化后,又對(duì)箱體進(jìn)行了模態(tài)分析,并將固有頻率與齒輪嚙合頻率進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)變速器箱體在718Hz時(shí)會(huì)產(chǎn)生共振。之后,分析了箱體的頻率響應(yīng),提取了718hz時(shí)的表面速度和加速度。然后,分析了變速器的諧響應(yīng)特性,以箱體表面的振動(dòng)速度為輸出... 

【文章來源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

齒輪嚙合原理圖

中北大學(xué)學(xué)位論文14沒有變形，同時(shí)主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)絕對(duì)平穩(wěn)均勻，此時(shí)，主動(dòng)齒輪與被動(dòng)齒輪在嚙合過程中從嚙合點(diǎn)開始至嚙合結(jié)束所轉(zhuǎn)過的弧長相同，那么在這種情況下齒輪不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)，也就不會(huì)出現(xiàn)噪聲，即：ω1×R1=ω2×R2（式2-1）但是在實(shí)際情況中，由于制造誤差與裝配誤差是無法避免的以及齒輪受載會(huì)變形，同時(shí)，齒輪會(huì)受到內(nèi)外部的激勵(lì)影響，所以當(dāng)主動(dòng)齒輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，被動(dòng)齒輪在一個(gè)嚙合周期內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度與理論角度并不相同（圖2-2所示），而實(shí)際轉(zhuǎn)角與理論轉(zhuǎn)角的差值被稱為為傳動(dòng)誤差（TransmissionError，TE）：TE=θ2z2z1-θ1(式2-2)其中，θ為轉(zhuǎn)角,z為齒數(shù)。圖2-2齒輪傳動(dòng)誤差示意圖由于這個(gè)角度差值數(shù)值非常小，所以將其轉(zhuǎn)換為齒輪基圓上的位移，即齒輪傳動(dòng)誤差計(jì)算公式為（單位為μm）：TE=θ2rb2-θ1rb1(式2-3)其中，rb為基圓半徑。齒輪的振動(dòng)噪聲由齒輪內(nèi)部與外部的激勵(lì)所導(dǎo)致，齒輪的傳動(dòng)誤差可以在數(shù)值上體現(xiàn)齒輪內(nèi)部與外部的激勵(lì)，即齒輪的內(nèi)外部激勵(lì)造成的齒輪振動(dòng)噪聲可以用傳動(dòng)誤差衡量，傳動(dòng)誤差的波動(dòng)情況可以反映齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的噪聲。傳動(dòng)誤差可以被認(rèn)為是齒輪方面振動(dòng)噪聲的主要因素且傳動(dòng)誤差與噪聲成正比影響[75,76,77]，因此，傳動(dòng)誤差是齒輪系統(tǒng)振動(dòng)噪聲仿真和優(yōu)化的一個(gè)重要參考數(shù)據(jù)。

中北大學(xué)學(xué)位論文153）嚙合沖擊激勵(lì)由于生產(chǎn)與裝配的精度無法保證與所受載荷會(huì)發(fā)生變化而造成形變，齒輪組嚙合時(shí)會(huì)出現(xiàn)嚙入沖擊與嚙出沖擊的情況。嚙入沖擊與嚙出沖擊統(tǒng)稱為嚙合沖擊，這種情況的出現(xiàn)由于在工作過程中嚙入點(diǎn)與嚙出點(diǎn)會(huì)偏離理論位置從而產(chǎn)生沖擊。這種現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生激勵(lì)，這種激勵(lì)取決于齒輪的嚙合剛度，即嚙合剛度大小與嚙合沖擊激勵(lì)存在正比影響。正是由于存在這種關(guān)系，在工作時(shí)，隨著齒輪剛度連續(xù)變化，嚙合沖擊激勵(lì)也在相應(yīng)地發(fā)生變化。2.3變速器箱體噪聲產(chǎn)生機(jī)理汽車變速器在工作時(shí)所產(chǎn)生的振動(dòng)噪聲最終都是通過變速器箱體表面的振動(dòng)與箱體的輻射噪聲來對(duì)外傳播的，因此，為了降低振動(dòng)噪聲就有必要了解箱體噪聲的產(chǎn)生機(jī)理。變速器的箱體通過軸承與齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行連接，所以當(dāng)齒輪系統(tǒng)進(jìn)行工作時(shí)，由于嚙合而產(chǎn)生的振動(dòng)、軸周期性旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的振動(dòng)以及軸承產(chǎn)生的振動(dòng)都會(huì)傳遞到箱體，造成箱體產(chǎn)生復(fù)雜的振動(dòng)。如果當(dāng)箱體的固有頻率與某檔位的嚙合頻率相近時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)共振現(xiàn)象并造成振動(dòng)噪聲擴(kuò)大。與此同時(shí)，箱體還作為齒輪系統(tǒng)所產(chǎn)生噪聲的傳播介質(zhì)向外界傳遞噪聲。如圖2-3，無論振動(dòng)還是噪聲，變速器的振動(dòng)噪聲最終都在箱體上向外傳播，所以通過改善變速器結(jié)箱體的結(jié)構(gòu)可以減小變速器的振動(dòng)噪聲。圖2-3變速器振動(dòng)噪聲傳遞示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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