整车NVH(离合器)分析与解决
变速器NVH测试的研究与改善
变速器NVH测试的研究与改善1 概述本文针对汽车上变速器的NVH 问题，利用理论分析和试验研究相结合的方法，找到变速器振动、噪声的主要源，并对噪声振动提出一些主观评价的方法，以及提出降低变速器振动、噪声的措施，以达到减少汽车传动系统的NVH 问题，提高乘坐舒适性。
2 变速箱NVH 的研究针对NVH 问题，通常变速器SOR 中会有明确的规定。
噪音异响要求：除图样和技术规范参数的要求外，零部件在进行整车试验时，不得发生任何异响；主观评价要求：噪音传递≥8。
噪音水平要求：在整车上的700rpm～5800rpm 转速范围内不能出现明显的齿轮阶次噪音，变速器的阶次噪音要求比整车总体噪音低10dB。
由变速器SOR 中NVH 要求可知，通常齿轮传动在NVH 问题扮演着十分重要的角色，即发生源。
齿轮传动有很多优点，传动比稳定，速比范围大，圆周速度高，传递功率大，效率高，工作可靠，寿命长。
但是齿轮传动易产生噪声，尤其是在高速运转情况下更为突出，一般齿轮传动的噪声频率在20～20000Hz，这正是人的听觉最易感受的频率范围。
噪声会使人疲劳，有碍人体健康，并会降低齿轮的使用寿命。
因此，我们应尽可能地认识齿轮噪声的产生机理并采取相应的措施。
齿轮传动广泛应用于变速器总成中，齿轮传动的特点是轮齿相互交替啮合，在节点之外的啮合处既有滚动又有滑动，不可避免地要产生齿与齿之间的撞击与摩擦。
轮齿在啮合和脱离过程中产生的周期性冲击噪声的基频即为齿轮的啮合频率。
啮合频率Fm=nz/60（Hz），式中n 为转速（r/min），z 为齿轮齿数。
3 齿轴参数对NVH 的影响齿轮宏观参数、微观参数以及加工策略是影响NVH 的主要方面。
齿轮宏观参数主要是模数、压力角、螺旋角、重合度、侧隙、阶次差等。
微观参数主要是齿轴变形、齿轮错位、传递误差、接触区域等。
齿轮加工方式主要是加工齿轮时的精度、齿面纹路等。
齿轮宏观参数中，重合度是齿轮传动质量的重要指标，重合度越大，表明同时参与啮合的齿对数最多，多对齿轮啮合的时间越长，以致每一对齿所承受的载荷越小，从而使齿轮的承载能力相对地提高，而且传动更加平稳。
汽车驱动桥NVH性能分析与优化
汽车驱动桥NVH性能分析与优化摘要：为实现汽车驱动桥NVH性能的分析与优化，本文中建立了驱动桥NVH性能分析与优化流程及方法，对分析过程中所应用的有限元、振动响应、声学仿真和拓扑优化等方法进行了综合研究，恰当地选取了分析方法、计算方法、分析软件。
然后，以某车在60～65km/h加速行驶工况出现噪声大的问题为例进行分析与优化。
最后，对优化后驱动桥进行整车NVH测试，验证了所建立的分析流程及方法的有效性。
关键词: 汽车驱动桥；有限元分析；振动响应；声学仿真分析；NVH测试前言(3)后驱动桥是汽车底盘传动系统的重要组成部分，同时也是主要噪声源之一，它的NVH性能对整车NVH性能有直接影响。
学者对后驱动桥NVH性能的分析与优化开展了大量研究。
虽然研究对汽车驱动桥NVH性能分析与优化做了很多工作，取得许多成果，但仍然存在一些不足。
1 驱动桥 NVH 性能系统分析流程模态分析对后驱动桥进行模态分析，目的是得到各阶模态频率，来确认其是否与其他激励源产生共振。
前期研究结果表明，后桥噪声主要是主减速器齿轮啮合冲击通过轴承传至后桥壳产生振动引起的辐射噪声，差速器在普通工况下一般不起作用，本文中主要是对后桥壳进行模态分析。
1.1 有限元建模采用 UG 软件系统建模，网格划分过程中，主减速器壳选取四面体单元划分，单元质量主要控制参数如表1所示，最后给各个部件赋相应的厚度和材料属性，如表2所示。
将模型导入ansys workbench软件，得到有限元模型。
2 振动响应分析振动响应分析的目的是确定响应较大部位，以实现后续精准优化。
频率响应分析是指结构对某载荷(可以是冲击载荷，也可能是一频率在一定范围内的载荷)的响应。
根据驱动桥噪声机理，以及驱动桥NVH性能分析需要，在进行频率响应分析前，需要先计算其轴承的载荷。
使用模态分析结果，计算桥壳振动响应，求解已知1～2000 Hz频段的所有结果。
将频率范围设成1～2000Hz。
选择模态叠加法来进行分析，ANSYS workbench求解，得到结果。
整车NVH性能优化研究
整车NVH性能优化研究近年来，随着汽车工业的快速发展，车辆的噪声、振动、刺激性等惯性噪声引起了人们越来越多的关注。
这种情况迫使汽车制造商采取更多措施来降低舒适度不佳的问题，提高车辆的NVH性能，以满足汽车消费者对舒适乘坐的追求。
NVH是指车辆的噪声、震动和刺激性表现。
具体地说，NVH的性能包括减少车辆内部噪声、提高车辆行驶平稳性、降低震动等方面。
为了实现这些优化，汽车制造商必须采用全面的方法，以确保整车NVH性能的合理性。
改善车辆NVH性能的方式非常多，主要包括减小噪声振动、降低结构声响、改善空气动力噪声振动、改变排气声噪性、减少底盘噪声、在车辆设计中考虑座椅阻尼和不适感、将吸音材料应用于车辆地板等方面。
下面将分别对这些方法进行深入探讨。
首先，减小噪声振动是改善车辆NVH性能的重要方法之一。
为实施此方法，汽车制造商可以通过改变车辆结构、加强座椅振动吸收能力、采用恰当的排气噪声吸附材料等一系列措施来达到减少噪声振动的效果。
其次，降低结构声响是改善车辆NVH性能的另一种方法。
为了实现这种解决方案，汽车制造商可以在车辆构造设计中采用一些新型材料，如碳纤维、玻璃纤维等，以最大程度地减少结构声响。
第三，采用优良的空气动力噪声振动是改善车辆NVH性能的一个重要方案。
为了实现这种方案，汽车制造商可以采用一些新型的气动噪声降低技术，如关注表面细节、使用低圆周数引擎等，以实现低空气动噪声振动的目的。
第四，改变排气声噪性也是改善车辆NVH性能的有效方法之一。
为了实现这个目标，汽车制造商可以使用一些特殊的喇叭材料和设计技术，以更好地控制排气声音，并在车辆设计中重视音量控制。
第五，在车辆设计中考虑座椅阻尼和不适感也是改善车辆NVH性能的有效工作之一。
为了实现这个目标，汽车制造商可以通过考虑座椅填充物的弹性、结构和形状等因素，以降低车辆座椅的不适感，并最小化座椅的振动传递。
最后，将吸音材料应用于车辆地板是改善车辆NVH性能的有效方法之一。
不确定汽车动力传动系统低频NVH性能分析与优化
不确定汽车动力传动系统低频NVH性能分析与优化动力传动系统是整车最重要的振动、噪声源之一,其NVH(振动、噪声和声振粗糙度)性能主要包括扭振、颤振、轰鸣噪声、敲击、啸叫等内容。
其中,扭振、颤振、轰鸣噪声主要作用在低频范围内,这些低频性能指标对整车起步、全油门加速等工况下的NVH性能有着决定性的影响。
因此,分析和控制动力传动系统低频NVH性能,对于提高整车NVH水平具有非常重要的意义。
目前,动力传动系统低频NVH性能的开发主要基于确定性系统参数,并借助CAE(计算机辅助工程)技术进行求解。
然而,在工程实际问题中,由于制造、装配和测量误差的影响,激励和边界条件的变化,外部环境的不可预测等因素的影响,动力传动系统的不确定性无法避免。
这些不确定性互相影响和耦合,导致动力传动系统的实际性能相对于设计性能出现较大偏差,可能造成产品性能一致性差、仿真模型与测试结果对标困难、优化方案实际效果不明显等一系列问题。
针对目前动力传动系统低频NVH开发中存在的问题,本文在这一过程中引入了不确定理论和算法,对不确定条件下动力传动系统扭振、颤振、轰鸣噪声性能的开发和扭转动力吸振器的设计进行了研究。
建立了各项性能的仿真分析模型,提出了各项性能的评价指标;针对各项性能指标的特点,采用不同的不确定性模型和数值计算方法,以预测由不确定因素引起的动力传动系统低频NVH性能波动;建立了动力传动系统的不确定优化模型,以实现其低频NVH性能的优化设计。
论文完成的工作主要包括:(1)建立了新的动力传动系统-后桥耦合扭转振动模型(DRCTVM),该模型将主减速器输入轴和差速器搭载在后桥桥壳上,考虑了扭转振动中动力传动系统与后桥之间的耦合关系,试验结果显示,相对于没有考虑后桥耦合关系的传统模型,该模型可以更准确的模拟动力传动系统的扭转振动性能。
提出了不确定动力传动系统的扭振分析和优化方法,该方法以扭转模态频率和扭振响应峰值的期望和标准差作为输出响应,采用截断概率模型描述模型参数的不确定性,同时考虑了参数的概率分布特性和边界特性,数值算例结果显示,该方法可以大幅度降低动力传动系统扭振响应的均值和标准差,收窄扭振响应的上、下界范围,有效的提升动力传动系统扭振性能的稳健性。
汽车NVH常见问题分析及故障诊断思路(一)
2020/08·汽车维修与保养47◆文/江苏 高惠民汽车NVH常见问题分析及故障诊断思路(一)随着当今世界汽车工业的不断快速地发展，汽车的品牌种类、汽车的使用用途及使用汽车的人群数量都在持续不断的增加。
然而，汽车的普及是一把双刃剑，它既给现代人们带来了工作生活便利的同时也带来了严重的环境污染。
作为全球四大环境污染之一的噪声污染主要来源于汽车的运行噪声，在我国大中城市，汽车噪声占到环境噪声的40%以上。
早在1999年，世界卫生组织在全球进行噪声污染范围及危害程度调查，结果表明，噪声除了对人的听力系统有危害外，还会对消化系统、内分泌系统、心血系统、免疫系统、神经系统以及心理健康有危害。
关于噪声对听力系统危害的研究数据显示，人类处于80dB以下的噪声环境中是安全的，而85dB以上则会有危险，如果长期暴露在超过90dB的环境中，耳聋发病率明显增加。
由此可见控制汽车噪声限值已是迫在眉睫，也受到了各国政府的高度重视，相继颁布了汽车噪声控制法规，图1表示了世界主要国家和地区对汽车噪声限值的变化情况。
我国于2002年分别修订国家强制性标准GB 16170-1996《汽车定置噪声限值》和GB1495-2002《汽车加速行驶外噪声限值及测量方法》，国内新车噪声限值如图2所示。
这个强制性国家标准的制修订一方面是结合国内汽车产品技术的实际情况，同时也重视与国际先进汽车标准法规相协调和衔接。
在汽车领域内，通常用NVH(Noise Vibration Harshness)来描述汽车噪声、振动及汽车的乘坐舒适性问题，根据相关资料统计，汽车大约三分之一的故障是由汽车 NVH 问题引起的，由于汽车的 NVH 问题日益严重突出及其危害性大，因此，汽车制造公司为达到控制噪声限值的要求，在汽车的研发、制造阶段投入了大量费用来改善并提高整车的 NVH 性能问题，为汽车使用舒适性提供了很好的保证。
本文主要阐述的是针对车辆使用过程中出现的NVH问题，如何以振动与噪声的基本理论为指导，认真查找产生振动与噪声的振源，然后进行了定性定量分析，制定准确判断和快捷修理NVH故障的方法。
汽车常见NVH问题与解决方案
汽车常见NVH问题与解决方案黄冬明;上官文斌【摘要】汽车的NVH性能是汽车的重要性能之一,影响汽车NVH性能的因素很多.本文通过对汽车的NVH试验,发现一些常见的由动力总成系统、传动系统及进排气系统等引起的车内振动噪声问题,在理论上分析了产生这些问题的主要原因并对问题车辆以尽可能短的时间,小改动、低费用地改进,以达到车辆设计的NVH性能要求.解决问题的方法和思路对从事汽车NVH工作的人员有一定的指导意义.%The performance of powertrain mounting system, transmission system and exhausting system can have impact on vehicle NVH characteristics significantly. Based on experimental data, this paper analyzed some vehicle NVH problems caused by aforementioned subsystems analytically. In order to meet requirement of vehicle NVH performance efficiently, we also illustrated some basic solution method for these problems. The test results and solution method of presented vehicle NVH problems in this paper are applicable for measurement and design of vehicle NVH characteristics.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2011(000)003【总页数】4页(P19-22)【关键词】车辆;振动;噪声【作者】黄冬明;上官文斌【作者单位】华南理工大学,机械与汽车工程学院,广东,广州,510641;华南理工大学,机械与汽车工程学院,广东,广州,510641【正文语种】中文【中图分类】U467.493汽车NVH性能(NVH即是噪声Noise、振动Vibration和声振粗糙度Harshness 3个英文单词首字母的简写)是评价车辆乘坐舒适性的重要指标。
汽车NVH分析与控制技术
汽车NVH分析与控制技术汽车NVH（Noise, Vibration, and Harshness）是指汽车在行驶过程中产生的噪音、振动和不舒适性问题。
这些问题对驾驶员和乘客的舒适性和驾驶体验产生了负面影响，因此，汽车制造商和研发人员致力于开发和应用NVH分析与控制技术，以减少和消除这些问题。
NVH分析是通过测量、评估和模拟汽车系统的噪音、振动和不舒适性，来确定其源头和影响因素。
通过使用专门的测量设备和分析软件，可以对整个汽车系统进行全面的分析，包括发动机、底盘、车身和内饰等组成部分。
通过了解和分析这些数据，工程师可以确定问题的原因，并采取相应的措施进行改进和优化。
NVH控制技术是通过设计和应用适当的材料、结构和技术措施，以减少或消除汽车系统的噪音、振动和不舒适性。
这些技术包括但不限于以下几个方面：1.噪音控制：包括降噪材料的使用，改善发动机和排气系统的设计，优化空调和音响系统的噪音表现等。
此外，还可以通过改进车身隔音效果、密封性能和减震技术，减少路面噪音的传递和产生。
2.振动控制：通过改进结构设计、使用合适的减振材料和技术手段，抑制源头振动的传递和产生。
例如，可以使用减振垫、隔振支撑、悬挂系统优化等方法来减少车辆在高速行驶时的颤动和共振现象。
3.不舒适性控制：通过改进悬挂系统、座椅设计和空调系统，提高座椅的舒适性和乘坐体验。
此外，还可以通过提高座舱空气质量和通风性能，减少疲劳感和不适感。
NVH分析和控制技术的应用，在汽车制造过程中起到了重要的作用。
首先，它可以提高汽车的竞争力和市场价值。
消费者对舒适性和驾驶体验的要求越来越高，汽车制造商可以通过在产品设计和生产过程中应用NVH技术，提供更加舒适、低噪音和低振动的汽车产品。
其次，NVH技术的应用可以提高汽车的安全性能。
噪音和振动往往会干扰驾驶员对环境的感知，并对驾驶员的注意力和反应能力产生负面影响，从而增加事故的风险。
减少噪音和振动可以提高驾驶员对道路状况和其他车辆的感知能力，提高驾驶的安全性能。
新能源汽车电驱总成NVH及优化
新能源汽车电驱总成NVH及优化新能源汽车电驱总成（New Energy Vehicle Electric Drive Assembly）是指由电动机、电感电容器、逆变器、减速器和轮毂驱动等部件组成的系统，在新能源汽车中起到驱动和控制车辆运动的作用。
NVH （Noise, Vibration and Harshness）则是指噪音、振动和粗糙度等问题。
1.噪音问题：电动机在工作时会产生噪音，这对于乘车人员来说是不可忽视的。
当电动机运转时，与机械摩擦相关的固有频率和电机内阻抗变化会导致噪音产生。
此外，逆变器和电动机之间的配合也会产生噪音。
2.振动问题：电动机的振动会传到车身上，引起不适和不稳定的感觉。
振动问题会影响乘坐的舒适性和安全性。
3.粗糙度问题：在电驱总成运转过程中，由于电动机和减速器的高速旋转，可能会导致车辆在行驶时产生粗糙感，从而影响乘坐体验。
为了解决新能源汽车电驱总成的NVH问题，可以采取以下优化措施：1.减少电动机的噪音：通过改进电动机的设计和制造工艺，减少电动机工作时产生的噪音。
可以采用更好的绝缘材料和电磁设计，以降低噪音水平。
2.控制振动传递：通过改进电驱总成的结构和减震装置，减少振动的传递。
可以采用减震垫片、减震橡胶和减震弹簧等装置来减缓振动的传递，从而提高乘坐舒适性。
3.降低粗糙度：通过改进减速器的设计和制造工艺，降低传动系统的振动和噪音水平。
可以采用更好的轴承和齿轮材料，提高机械部件的精度和平衡性，从而减少粗糙感。
此外，为了进一步优化新能源汽车电驱总成的NVH性能，还可以采用主动噪音控制技术。
主动噪音控制技术可以通过激发与噪音相反的声波来抵消噪音，从而实现有效的降噪效果。
可以利用车内的传感器和控制系统，实时监测和分析车内的噪音水平，然后通过喇叭和扬声器等装置发出与噪音相反的声波，从而达到降噪的效果。
综上所述，新能源汽车电驱总成的NVH问题是需要重视的，采取合适的优化措施可以有效地降低噪音、振动和粗糙度，提高车辆的乘坐舒适性和驾驶体验。
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整车NVH（离合器）分析与解决
江苏大学离合器行业协会讲座
2011 3 27
主要内容
离合器从动盘减振器概述
整车NVH工况与减振器特性
起步震颤模式分析
NVH 测试简介
离合器减振技术发展
主要内容
离合器从动盘减振器概述
整车NVH工况与减振器特性
起步震颤模式分析
NVH 测试简介
离合器减振技术发展
振动的来源
引起传动系扭振的主要激励源是发动机输出扭矩的不均衡。
这种不均衡来自以下两方面：
汽缸内气体压力的变化
曲轴连杆机构惯性力的变化
具体而言，在发动机激励下，四缸机的二阶固有频率、六缸机的三阶固有频率可引起系统共振，这是造成变速器噪声和车内噪声的主要原因。
发动机转矩与曲轴转角的关系曲线
某四冲程发动机在一个工作周期内上述两种不均衡力所造成的不平衡力矩及其合成转矩的变化曲线。
离合器的减振作用
降低发动机曲轴与传动系结合部分的扭转刚度，调谐传动系扭振固有频率。
增加传动系扭振阻尼，抑制扭转共振振幅，有效地耗散振动能量 控制动力传动系总成怠速时离合器与变速器轴系的扭振，消减变速器怠速噪声和主减速器等的扭振和噪声
缓和非稳定工况下传动系的扭转冲击载荷，以及改善离合器的结合平顺性。
各种工况下扭转减振器的减振作用
由于扭转减振器是整个传动系中最重要的减振、降噪的机构，因此必须适当的选择扭转减振器的重要参数如：弹簧刚度、阻尼、最大扭转角度等才能够有效的降低传动系的振动、噪声。
而在不同的工况下，对扭转减振器有不同的参数要求。
这些参数相互制约，因此需要综合考虑，合理选择相关参
数。
下面分驱动、反驱、滑行、怠速、分离/结合等五种工况，对扭转减振器的相对应的减振作用进行阐述。
怠速工况IDLING
怠速工况指汽车停止不动，离合器处于结合状态，发动机在无负荷下运转，变速器处于空挡运转。
此时，发动机旋转不均匀度较大，从而引发变速器啮合齿轮间的撞击噪声。
即怠速噪声
怠速工况下，变速器的阻力力矩对怠速噪声有着显著影
响。
而变速器的润滑油的黏滞作用以及旋转零件的摩擦作用共同形成阻力力矩。
可见润滑油的黏性和油温对怠速噪声均有影响。
主要内容
离合器从动盘减振器概述
整车NVH工况与减振器特性
起步震颤模式分析
NVH 测试简介
离合器减振技术发展
起步振颤的表现形式
•客观上表现为汽车前后方向的振动
•主观上又表现为驾乘人员的一种不适的振颤的感觉，并可能伴有噪音
4、驾乘人员的主观感觉3、车辆的纵向振动
1、接合时传动系的扭振
2、车轮的扭转振动
F=F
K
C
n
自激振颤模拟模型分析
μ’=dμ/dΔv
减振状态
中性状态
自激状态
摩擦系数μ
滑磨速度△v
滑动摩擦系数随滑磨速度而变化
K C n
起步振颤的起步振颤的机理机理
自激振颤：摩擦系数随滑磨速度的增加而增加，此系统振
幅会衰减；摩擦系数随滑磨速度的增加而减小，此系统振幅逐渐增强，此时振动加剧
强迫振颤：当激励频率和传动系统固有频率相等时，动力放大系数β有最大值。
如果此时系统阻尼Cn较小，β会很大，系统将发生强烈的共振
影响起步振颤的因素
汽车传动扭振系统
系统研究
曲轴的轴向振动
离合器的分离系统
离合器
（摩擦片摩擦片、、阻尼减振系统阻尼减振系统））
传动系到车身的全部元件（轮胎、车轮、悬架等）的系统特性
汽车座椅特性
结束语
•起步振颤的根本原因：离合器滑磨转矩周期性的变化 汽车起步振颤的 型：磨擦系数引起的自激振颤和由零件 和轴向振动引起的强迫振颤。
改进 ….
起步振动不 受离合器和 的 作系统的影响，也受发动机、传动系和传动轴、悬架和车身的影响。
必需考虑影响汽车起步振颤 感性的所有传递元件。
总之，只有将整车作为一个系统，从整车 的角度考虑，才有可能发现更好的解决起步振颤的方 。
主要内容
离合器从动盘减振器概述
整车NVH工况与减振器特性
起步震颤模式分析
NVH 测试简介
离合器减振技术发展
道路试验能力
道路试验能力概述
专业试车员对整车动力总成进
行主观评价
运用车载设备，针对整车突出
问题进行客观检测、分析
设计初期阶段作为工程人员的
设计顾问
通过道路测试表现对离合器设
计提出改进建议
道路试验能力
动力总成主观评价
对离合器消振效果进行评价
对TC传扭效果进行评价
对AT换档策略进行评价
对分离系统进行评价
对动力和行驶噪音进行评价
对变速箱表现进行评价
对发动机标定提出建议
对整车提出其他改进建议
道路试验能力
踏板特性测试简介
踏板力-位移特性测量
踏板舒适度评价
道路试验能力
振动分析测试
运用专业软件分析系统扭振，评估离合
器减震和传扭表现
对离合器改进提供精确数据指导
道路试验能力
其他测试举例
踏板抖动分析
变速箱I轴偏心测量
离合器分离彻底性测试
实车滑摩功测量
双质量飞轮扭振测试
GPS卫星辅助测试
各种破坏性实车试验
……
主要内容
离合器从动盘减振器概述
整车NVH工况与减振器特性
起步震颤模式分析
NVH 测试简介
离合器减振技术发展。