一、系統(tǒng)剛度

一級(jí)齒輪錯(cuò)位量≤20um，二級(jí)齒輪錯(cuò)位量≤50um，保證齒輪錯(cuò)位量在各種扭矩工況下差異不大，這樣才能保證同一種修形方案適用于多個(gè)工況。

錯(cuò)位量定義：兩零件之間實(shí)際相對(duì)位置關(guān)系與絕對(duì)理想條件下應(yīng)有的相對(duì)位置關(guān)系之間的偏差定義為錯(cuò)位量。

假設(shè)各零件無任何加工、裝配誤差，無軸承間隙，所有零部件為剛體，齒輪箱中兩根軸應(yīng)是彼此平行的。但因?qū)嶋H上存在加工、裝配誤差，以及在載荷下軸、軸承、箱體及其它零部件的變形，使得兩根軸在工作狀態(tài)下相對(duì)位置實(shí)際上是不平行的，即兩齒輪中心線不再平行，而是有了一個(gè)微小的夾角。這個(gè)微小的角度就是所說的齒輪之間的錯(cuò)位。

二、齒軸等宏觀參數(shù)

1、避頻設(shè)計(jì)

減速器一級(jí)齒輪副與二級(jí)齒輪副的主階次及相應(yīng)的倍頻需要避開電機(jī)階次。第一級(jí)齒輪副階次及其倍頻與電機(jī)階次差不得小于2，第二級(jí)齒輪副階次及其倍頻與電機(jī)階次差不得小于1。電機(jī)通常的階次為6P、12P和槽數(shù)Z。

2、齒輪重合度要求

一級(jí)總重合度需要在5以上，第一級(jí)總重合度需要在4以上，端面重合度1.8以上，軸向重合度接近整數(shù)設(shè)計(jì)。

3、齒厚及中心矩公差要求

對(duì)齒輪齒厚公差的設(shè)計(jì)，需要綜合考慮齒輪嚙合側(cè)隙范圍，無論在何種溫度情況下，都不允許出現(xiàn)夾齒（雙面嚙合）的情況發(fā)生。當(dāng)然，齒輪側(cè)隙過大也會(huì)存在齒輪敲擊的問題，在設(shè)計(jì)階段要充分考慮這兩種情況的影響。

建議齒厚公差為0.025mm（mn＞2）或0.02（mn＜2），在計(jì)算側(cè)隙的時(shí)候，需要考慮溫度及中心矩誤差的影響。

殼體軸承孔中心矩位置要求與齒輪設(shè)計(jì)中心矩誤差為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，中心矩誤差最低要求為±0.025mm，即殼體位置度為0.05mm。

針對(duì)NVH樣件，若加工制造能力較強(qiáng)，需要適當(dāng)提高中心矩誤差要求至±0.015mm，殼體位置度要求為0.03mm。

4、齒輪精度等級(jí)要求

對(duì)于電動(dòng)汽車減速器，齒輪加工等級(jí)至少為DIN 3962 6級(jí)或以上，可以采用磨齒工藝或珩齒工藝加工。針對(duì)批量加工產(chǎn)品，推薦采用一磨一珩工藝。

5、花鍵精度等級(jí)要求

輸入軸花鍵精度等級(jí)要求6級(jí)，為了避免邊頻問題，推薦輸入軸花鍵跳動(dòng)≤0.03mm。

6、動(dòng)平衡

輸入軸/中間軸需要做100%動(dòng)平衡檢測(cè)，按ISO 1940/ DIN ISO 21940-11:2017-03標(biāo)準(zhǔn)定義，需要達(dá)到G2.5及以上動(dòng)平衡要求。

三、微觀修形

由于齒輪在加載情況下齒面會(huì)產(chǎn)生偏斜，輪齒會(huì)變形，導(dǎo)致齒輪嚙合不是以漸開線嚙合，從而產(chǎn)生傳遞誤差，該傳遞誤差會(huì)產(chǎn)生一個(gè)波動(dòng)的載荷，經(jīng)過軸、軸承傳到殼體產(chǎn)生振動(dòng)噪聲，通過齒輪修形可以彌補(bǔ)齒面的偏斜和輪齒的變形，使齒輪副在加載工況下平穩(wěn)嚙合。

1、接觸斑點(diǎn)

齒輪修形時(shí)做齒面加載接觸分析，保證齒輪副在各扭矩段有一個(gè)良好的接觸斑點(diǎn)（無邊緣接觸和齒頂齒根接觸）。

2、傳遞誤差

傳遞誤差定義：沿嚙合線方向度量被動(dòng)輪上的齒廓在實(shí)際嚙合時(shí)所處位置同理想條件下所處位置之間的偏差就是傳遞誤差。

如上圖所示，主動(dòng)輪齒廓A和被動(dòng)輪上理想齒廓B相嚙合時(shí)，被動(dòng)輪可以被主動(dòng)輪勻速帶動(dòng)。但同時(shí)嚙合時(shí)齒數(shù)的變化、輪齒的變形、制造裝配誤差的存在，被動(dòng)輪實(shí)際齒廓在B‘ 處，主動(dòng)輪齒廓A 須多轉(zhuǎn)一個(gè)角度 δ 使齒廓A 沿嚙合線繼續(xù)移動(dòng)一個(gè)附加距離TE之后，齒廓A 才和被動(dòng)輪的實(shí)際齒廓B’ 相嚙合。這個(gè)距離TE就是傳遞誤差。

在一個(gè)嚙合周期內(nèi)由于同時(shí)嚙合齒數(shù)的變化、嚙合點(diǎn)從齒頂?shù)烬X根移動(dòng)以及輪齒的變形導(dǎo)致傳遞誤差的波動(dòng)，對(duì)于振動(dòng)噪聲有影響的是傳遞誤差的峰峰值。

在仿真模型根據(jù)接觸斑點(diǎn)試驗(yàn)標(biāo)定后，以每10%最大扭矩為間隔，計(jì)算包括所有扭矩范圍的傳遞誤差峰峰值（Drive&Coast）曲線，越低越好，全扭矩范圍內(nèi)要求如下：

一級(jí)齒輪傳遞誤差：PPTE≤0.4；二級(jí)齒輪傳遞誤差：PPTE≤0.7。

對(duì)于傳遞誤差曲線，需要保證在關(guān)鍵扭矩段下為正弦曲線，以降低后期NVH風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于各階諧波，也需要逐步遞減。諧波要逐級(jí)遞減，一階諧波<0.25μm，n階諧波 <0.25/ n2。

四、模態(tài)及動(dòng)剛度要求

一階自由模態(tài)建議要求所有點(diǎn)在1500HZ以上，一階約束模型建議要求所有點(diǎn)在700HZ以上，齒軸彎曲模態(tài)≥3000Hz，差速器局部模態(tài)與半軸模態(tài)避頻10%以上。

殼體上關(guān)鍵點(diǎn)（各軸承孔、懸置安裝點(diǎn)等）動(dòng)剛度必須大于50000N/mm，需要通過仿真和試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。

五、頻響分析

通過頻響分析得到軸承和殼體上固定測(cè)點(diǎn)處動(dòng)態(tài)響應(yīng)的頻譜圖，不可以出現(xiàn)明顯的齒輪階次的響應(yīng)。如有明顯的齒輪階次響應(yīng)，通過調(diào)整相關(guān)零部件的剛度和質(zhì)量來改變系統(tǒng)的模態(tài)，消除共振。改進(jìn)前后頻譜圖的對(duì)比如圖所示。