本文關(guān)鍵詞：變速器動力學(xué)建模與振動噪聲分析

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【摘要】：汽車作為一種交通工具已經(jīng)走進千家萬戶,消費者對汽車的各項性能的要求也日益嚴苛,以往的消費者更多關(guān)注動力性、經(jīng)濟性和安全性,現(xiàn)在的消費者則對舒適性提出了更高的要求。整車的振動噪聲水平對舒適性影響較大,變速器工作過程中產(chǎn)生的振動噪聲是影響汽車振動噪聲性能的重要因素之一,其內(nèi)部的齒輪傳動系統(tǒng)在嚙合過程中產(chǎn)生振動,通過軸、軸承、傳遞到箱體,進而激勵箱體產(chǎn)生輻射噪聲傳遞到人耳,使駕駛員和乘客產(chǎn)生不適。因此,建立變速器齒輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)分析模型,研究其動力學(xué)特性并分析工況、齒輪傳動系統(tǒng)參數(shù)以及箱體固有特性對變速器振動噪聲特性的影響,對指導(dǎo)變速器的設(shè)計和降低變速器的噪聲具有重要意義。分析齒輪傳動系統(tǒng)的各類振動激勵,研究時變嚙合剛度和軸承剛度的計算方法,分析了斜齒輪副齒寬、螺旋角、壓力角等參數(shù)對平均嚙合剛度和時變嚙合剛度的影響規(guī)律。結(jié)果表明,螺旋角和齒寬對時變嚙合剛度的波動有較大影響,壓力角對時變嚙合剛度的影響較小,合理選擇齒輪參數(shù)可以有效降低時變嚙合剛度的波動。綜合使用有限元方法和集中參數(shù)法,分別建立軸承、齒輪副和軸的動力學(xué)模型,參照有限元方法中質(zhì)量矩陣、剛度矩陣和阻尼矩陣的形成規(guī)則,建立變速器齒輪傳動系統(tǒng)的整體多自由度動力學(xué)模型,研究變速器齒輪傳動系統(tǒng)的動力學(xué)特性以及輸入轉(zhuǎn)速、輸入扭矩和時變嚙合剛度波動率對變速器齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)的影響規(guī)律。建立變速器箱體的有限元模型,研究變速器箱體的固有特性。以齒輪傳動系統(tǒng)在軸承座處的動力學(xué)響應(yīng)作為激勵,對變速器箱體有限元模型進行振動響應(yīng)分析,計算變速器箱體有限元模型表面各節(jié)點的振動加速度,與振動試驗結(jié)果進行對比,驗證變速器箱體振動分析方法的合理性。建立變速器箱體的邊界元模型和場點網(wǎng)格模型,以變速器箱體振動響應(yīng)為邊界條件,使用聲學(xué)邊界元方法預(yù)測場點聲壓分布情況,分析變速器的輻射噪聲特性。進行變速器振動噪聲試驗研究,分析變速器噪聲特性以及輸入扭矩、輸入轉(zhuǎn)速、擋位和測點位置等因素對變速器輻射噪聲的影響規(guī)律。通過變速器振動噪聲源識別研究,確定常嚙合齒輪副的嚙合振動和箱體的共振為主要噪聲源。根據(jù)噪聲源的特點和現(xiàn)有工作條件,提出對常嚙合齒輪副進行齒輪修形設(shè)計的改進方案,對比修形前后的噪聲試驗結(jié)果,變速器總體噪聲水平得到了有效控制。
【關(guān)鍵詞】：變速器 齒輪傳動系統(tǒng) 齒輪嚙合剛度 動力學(xué)建模 振動噪聲分析
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.2.1 變速器齒輪系統(tǒng)動力學(xué)建模的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 變速器齒輪系統(tǒng)振動激勵研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 變速器振動噪聲仿真與試驗研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容17-19
• 第2章 變速器齒輪系統(tǒng)振動激勵研究19-31
• 2.1 齒輪副時變嚙合剛度激勵19-26
• 2.1.1 齒輪副平均嚙合剛度的計算方法20-21
• 2.1.2 基于接觸線長度的時變嚙合剛度計算21-23
• 2.1.3 齒輪參數(shù)對時變嚙合剛度的影響23-26
• 2.2 軸承剛度激勵26-28
• 2.3 沖擊激勵和誤差激勵28-29
• 2.4 本章小結(jié)29-31
• 第3章 變速器齒輪系統(tǒng)動力學(xué)建模與動力學(xué)響應(yīng)分析31-47
• 3.1 變速器各部分動力學(xué)建模方法31-37
• 3.1.1 齒輪嚙合單元的動力學(xué)建模33-35
• 3.1.2 軸承單元的動力學(xué)建模35-36
• 3.1.3 彈性軸單元的動力學(xué)建模36-37
• 3.2 變速器齒輪系統(tǒng)動力學(xué)模型的建立37
• 3.3 動力學(xué)方程的求解37-39
• 3.4 變速器齒輪系統(tǒng)動力學(xué)響應(yīng)分析39-45
• 3.4.1 齒輪副單元參數(shù)計算39-40
• 3.4.2 軸段單元參數(shù)計算40-41
• 3.4.3 軸承單元參數(shù)計算41
• 3.4.4 動力學(xué)響應(yīng)分析41-43
• 3.4.5 動力學(xué)響應(yīng)的影響因素分析43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 第4章 變速器振動噪聲仿真分析47-59
• 4.1 變速器箱體模態(tài)分析47-52
• 4.1.1 模態(tài)分析理論48-49
• 4.1.2 變速器箱體有限元模態(tài)分析49
• 4.1.3 變速器箱體有限元模態(tài)分析結(jié)果49-52
• 4.2 變速器箱體表面振動響應(yīng)仿真分析52-53
• 4.3 基于聲學(xué)邊界元方法的變速器輻射噪聲預(yù)測53-58
• 4.3.1 邊界元方法簡介與噪聲仿真預(yù)測方法53-54
• 4.3.2 變速器箱體邊界元模型建立54-56
• 4.3.3 場點網(wǎng)格劃分56
• 4.3.4 變速器箱體輻射噪聲預(yù)測結(jié)果分析56-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第5章 變速器振動噪聲試驗與減振降噪研究59-75
• 5.1 變速器振動噪聲臺架試驗方案59-62
• 5.1.1 振動噪聲臺架試驗設(shè)備59-60
• 5.1.2 變速器振動噪聲試驗測點布置60-61
• 5.1.3 變速器噪聲試驗工況61-62
• 5.1.4 變速器振動試驗工況62
• 5.2 變速器噪聲試驗結(jié)果分析62-65
• 5.2.1 不同擋位噪聲試驗結(jié)果對比62-63
• 5.2.2 測點位置和輸入扭矩對噪聲試驗結(jié)果的影響63-64
• 5.2.3 噪聲仿真結(jié)果與試驗結(jié)果對比64-65
• 5.3 變速器振動試驗結(jié)果分析與振動噪聲源識別65-69
• 5.3.1 變速器振動試驗結(jié)果65-68
• 5.3.2 變速器振動仿真結(jié)果與試驗結(jié)果對比68-69
• 5.4 變速器減振降噪改進方案與試驗驗證69-72
• 5.4.1 變速器振動噪聲控制方法69-70
• 5.4.2 變速器改進方案70
• 5.4.3 改進前后結(jié)果對比70-72
• 5.5 本章小結(jié)72-75
• 第6章 全文總結(jié)與展望75-77
• 6.1 全文總結(jié)75-76
• 6.2 展望76-77
• 參考文獻77-83
• 致謝83

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 方源;章桐;于蓬;郭榮;;電動車動力總成輻射噪聲有限元和邊界元聯(lián)合仿真[J];農(nóng)業(yè)工程學(xué)報;2014年21期

2 趙陽;潘冬;李娜;;齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)研究進展與思考[J];機械傳動;2014年03期

3 吳光強;欒文博;;汽車傳動系相關(guān)NVH問題的動力學(xué)研究論述[J];機械工程學(xué)報;2013年24期

4 王澤貴;裴質(zhì)明;郝志勇;繆勇;周益;周觀鵬;田文華;;汽車變速器齒輪嘯叫噪聲試驗[J];浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2013年07期

5 周建星;劉更;吳立言;;轉(zhuǎn)速與負載對減速器振動噪聲的影響研究[J];振動與沖擊;2013年08期

6 吳勇軍;梁躍;楊燕;王建軍;;齒輪副動態(tài)嚙合特性的接觸有限元分析[J];振動與沖擊;2012年19期

7 彭國民;余波;馬小英;;動力總成NVH分析中齒輪嚙合特性研究[J];振動工程學(xué)報;2010年06期

8 蔣慶磊;吳大轉(zhuǎn);譚善光;王樂勤;;齒輪傳動多轉(zhuǎn)子耦合系統(tǒng)振動特性研究[J];振動工程學(xué)報;2010年03期

9 韓靜波;劉更;吳立言;劉光磊;;齒輪系統(tǒng)動力學(xué)誤差激勵合成方法研究[J];機械傳動;2009年05期

10 葛如海;姜旭義;楊文濤;;齒面微觀修形在汽車變速器降噪中的應(yīng)用研究[J];汽車工程;2009年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 常樂浩;平行軸齒輪傳動系統(tǒng)動力學(xué)通用建模方法與動態(tài)激勵影響規(guī)律研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 張強;某型變速器動力學(xué)特性分析與試驗研究[D];重慶大學(xué);2014年

2 劉文軍;某中型客車驅(qū)動橋振動噪聲分析與試驗研究[D];吉林大學(xué);2013年

3 寇海江;汽車變速器齒輪傳動系統(tǒng)非線性動力學(xué)特性研究[D];東北大學(xué);2011年

4 曹勇;電動汽車車內(nèi)噪音的分析與控制[D];武漢理工大學(xué);2011年

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本文編號：871962