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某車型主減速器嘯叫的分析與優(yōu)化

2024-10-24 07:46:43·  來源：汽車NVH云講堂  
　
由于在路試工況主要有最高加速檔的加速工況和帶檔滑行工況。因此，本文研究也針對這兩個工況進(jìn)行仿真分析。在此以主減速器的主齒大軸承的振動加速度作為分析結(jié)果。下圖3所示為某一車型的原始結(jié)構(gòu)方案的仿真分析結(jié)果。   

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圖3  某車型原結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果

 (2) 實車測試

在車內(nèi)第三排座椅中間位置放置麥克風(fēng)，測試出各工況下的整車內(nèi)噪。如圖4所示，為原結(jié)構(gòu)方案的噪聲測試曲線，紅色線為整車內(nèi)總噪聲，黑色線為主減速器噪聲的目標(biāo)線（整車內(nèi)噪聲-10dB），綠色線為主減齒輪階次噪音。有圖可以看出，主減階次噪音有多處超過目標(biāo)線，這是不可接受的狀態(tài)。

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圖4  某車型原結(jié)構(gòu)的實測結(jié)果

4.優(yōu)化設(shè)計與結(jié)果                                       

通過上述可知，為降低原結(jié)構(gòu)方案的主減嘯叫聲，本此研究主要做了以下幾點優(yōu)化：

①改善主減齒輪的支撐剛性

為保證主減齒輪的嚙合平穩(wěn)，即錯位量變化小，使得齒輪的嚙合印跡偏移程度降低。根據(jù)受力情況，合理布置主減速器殼體和差速器殼體的加強(qiáng)筋。為了提高支撐軸承的剛度，優(yōu)化設(shè)計軸承參數(shù)。為了提高主齒軸剛度，適應(yīng)縮短主齒軸承的跨距。   

②對主減齒輪優(yōu)化設(shè)計

主被齒作為激勵源，則應(yīng)重點優(yōu)化。在優(yōu)化主齒軸承的支撐剛性之后，對主減齒輪進(jìn)行修形優(yōu)化。減小TE值，且根據(jù)印痕隨受力變化的走勢及變化，合理布置初始印痕。

③優(yōu)化響應(yīng)及傳遞路徑的結(jié)構(gòu)

由于傳動軸的扭轉(zhuǎn)振動和彎曲振動為主要的響應(yīng)，因此對傳動軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，降低扭轉(zhuǎn)振動和彎曲振動的強(qiáng)度。主要通過軸的管徑和壁厚進(jìn)行優(yōu)化。

優(yōu)化設(shè)計之后的分析結(jié)果，如下圖5所示。主齒大軸承的振動加速度幅值都有所降低。

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圖5  優(yōu)化結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果

實車測試結(jié)果如圖6所示。紅色線為整車內(nèi)總噪聲，藍(lán)色線為主減速器噪聲的目標(biāo)線，綠色線為主減齒輪階次噪音。主觀感受加速和滑行的主減嘯叫明顯減小。測試的曲線也達(dá)到目標(biāo)要求。   

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圖6  優(yōu)化結(jié)構(gòu)的實測結(jié)果

5.結(jié)論

本次研究通過主減嘯叫發(fā)生的根本原理上進(jìn)行研究分析與優(yōu)化，并成功的應(yīng)用到實車上，驗證了研究分析與優(yōu)化的正確性。并有效地解決了我國汽車行業(yè)內(nèi)多年以來的這一難題。

參考文獻(xiàn)

[1]日本自動車技術(shù)會.汽車工程手冊1.北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.

[2]李潤方、王建軍.齒輪系統(tǒng)動力學(xué).北京：科學(xué)出版社，1997.    

作者：黃振之 （柳州孔輝汽車科技有限公司，廣西 柳州 545007）

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