关于汽车变速器振动及噪声检测的探讨

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变速器结构的噪声与振动特性分析与控制方法研究现状与应用

变速器结构的噪声与振动特性分析与控制方法研究现状与应用

变速器结构的噪声与振动特性分析与控制方法研究现状与应用现代汽车的变速器是车辆动力传递系统的核心部件之一,它不仅对车辆的性能和燃油经济性有着重要影响,还直接影响乘坐舒适性和驾驶者的使用体验。

然而,由于变速器的工作原理和结构特点,其运行过程中常常伴随着噪声和振动问题。

本文将对变速器结构的噪声与振动特性进行分析,并探讨一些常用的控制方法的研究现状与应用。

一、噪声与振动的来源与表征1. 噪声的来源与类型分析变速器噪声主要来自于齿轮传动和轴承,其产生的噪声类型可以分为齿轮噪声、轴承噪声和振动噪声等。

其中,齿轮噪声是最主要的噪声来源,其产生的原因主要包括齿轮间啮合时的撞击与滑移、齿轮的几何误差和动力传递过程中的冲击振动等。

2. 振动的表征与评价指标振动是变速器中普遍存在的问题,其主要通过振动加速度、速度和位移等物理量进行表征。

常用的振动评价指标包括峰值加速度、频谱分析、总振动值以及各种阻尼比、稳态振幅比等。

二、变速器结构的噪声与振动分析方法1. 有限元模态分析有限元模态分析是一种分析变速器结构振动特性的有效方法。

通过对变速器结构进行有限元建模,并进行模态分析,可以得到变速器在不同激励下的固有频率、模态形态以及固有振型等信息,从而为后续的振动控制提供依据。

2. 振动力学分析通过振动力学分析,可以研究变速器结构在工作过程中的振动响应。

该方法采用传递矩阵法或通过分析变速器的振动幅值、相位角等参数,确定振动源的位置和路径,并进一步预测和分析变速器结构的振动特性。

三、变速器结构的噪声与振动控制方法研究现状与应用1. 结构优化设计通过优化变速器结构,改善其动态性能和减小噪声振动问题是一种常用的控制方法。

例如,可以通过改善齿轮副的几何形状、选择合适的材料和加工工艺,从根本上减小齿轮噪声和振动。

2. 隔振控制技术隔振控制技术是一种有效的噪声与振动控制方法,它通过减小变速器与车辆其他部件的振动传递,达到降低噪声和振动的目的。

汽车变速箱的振动噪声特性分析与研究

汽车变速箱的振动噪声特性分析与研究

摘 要变速箱作为动力输入与输出的承载装置,无论是在传统内燃机汽车还是新兴的新能源汽车上都必不可少。

由于行星齿轮在承载能力、传动效率等方面的优势,使得它在变速箱中有着普遍的应用。

变速箱是汽车噪声源的主要产生部位之一,它对整车的噪声与振动(NVH)性能有很大的影响,因此,变速箱的辐射噪声预估与控制受到了科研人员的密切关注。

本文以某电动车搭载的行星齿轮变速箱为研究对象,综合运用理论分析、数值仿真模拟、试验测试等手段,提出考虑箱体柔性及太阳轮浮动的变速箱振动噪声预估方法,对其在高转速下的振动噪声性能进行预估与优化,为解决变速箱NVH问题提供了研究思路。

本文的主要研究工作包括:1)行星齿轮变速箱刚柔耦合动力学模型的建立。

通过探究行星齿轮传动机理,结合有限元与多体动力学方法,考虑太阳轮浮动及箱体柔性,利用ADAMS 建立刚柔耦合动力学模型,并对变速箱的齿轮啮合力以及轴承动载荷的时频特性进行分析。

2)基于模态叠加法的变速箱箱体振动响应分析。

通过建立考虑电机振动作用的系统有限元模型,分析变速箱的固有振动特性;将轴承激励力施加到有限元模型中,利用模态叠加法求解变速箱的振动响应,发现内部柔性体结构以及行星架的外端面为振动薄弱部位。

3)行星齿轮变速箱辐射噪声预估。

以箱体外表面振动速度为边界条件,采用间接边界元法建立变速箱辐射噪声预估模型,仿真得到场点辐射噪声以及声功率曲线。

同时利用声传递向量法进一步研究箱体面板声学贡献量,发现行星架及内齿圈、大齿轮等结构对噪声贡献量较大。

4)变速箱多工况分析与结构优化。

基于转速及负载变化工况对变速箱振动噪声的影响规律进行探究,结果表明转速波动会导致齿轮啮合频率的边频带成分增加,增大辐射噪声;负载变化则影响全频带幅值大小。

同时根据前文结果进行箱体优化设计仿真,分析了加筋及吸声材料对箱体辐射噪声的降噪效果。

关键词:行星齿轮变速箱,刚柔耦合,辐射噪声,结构优化IAbstractAs a load bearing device of power input and output, gearbox is indispensable in both traditional internal combustion engine vehicles and emerging new energy vehicles. Planetary gear transmission is widely used in gearbox because of its strong bearing capacity, high transmission efficiency and large transmission ratio. Gearbox noise is one of the main noise sources of antomobile, which has a great influence on the performance of noise and vibration(NVH). Therefore, the estimation and control of its radiated noise are paid close attention to by researchers. In this paper, the planetary gearbox carried by an electric vehicle is taken as the research object, By means of theoretical anslysis, numerical simulation, test and other means, a vibration and noise estimation method for the gearbox considering the flexibility of the box and the floating of the sun gear is proposed to estimate and optimize its vibration and noise performance at high speed. It provides a research idea to solve the NVH problem of gearbox.The mean research work of this paper includes:1)Dynamics analysis of rigid-flexible coupling of planetary gearbox. By exploring the meachanism of planetary gearbox, combining the finite element and multi-body dynamics method, considering the floating characteristics of the solar wheel and the flexibility of the box body, the rigid-flexible coupling dynamics model was established by using ADAMS to analyze the time-frequency characteristics of gear meshing force and bearing dynamic load.2)Vibration response analysis of gearbox based on mode superposition method. By establishing the finite element model of the system considering the action of the motor, the inherent vibration characteristics of the gearbox are analyzed. By applying the bearing excitation force to the finite element model and using the modal superposition method to obtain the vibration data of it, it is found that the internal flexible structure and the outer end face of the planetary frame are the weak parts of vibration.3)Estimation of radiated noise from planetary gearboxes. Taking the vibration velocity of the outer suface as the input condition, an IBEM was used to establish the prediction model of the radiation noise of the box. At the same time, acoustic transfervector method was used to further study the acoustic contribution of the cabinert panel, it is found that the structure of planetary frame, inner ring and large gear contribute much to noise.4)Multi-working condition analysis and structure optimization of gearbox. Based on the study of the influence of rotating speed and load changing conditions on the vibration noise of the gearbox, it is shown that the fluctuation of rotating speed will lead to the increase of the side band component of the gear meshing frequency and increase the radiation noise. The amplitude of full frequency band is affected by load variation. At the same time, according to the above results, the optimized design of the box was carried out, and the noise reduction effect of the stiffened and sound-absorbing materials on the box was analyzed.Key words: Planetary Gearbox, Rigid-flexible Coupling, Radiated Noise, Structure Optimization目 录摘 要 (I)Abstract ...................................................................................................... I I 目 录 .. (IV)第1章引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.1.1 研究背景 (1)1.1.2 研究目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.2.1 行星齿轮动力学研究现状 (2)1.2.2 变速箱振动噪声试验研究现状 (4)1.2.3 变速箱振动噪声预估方法研究现状 (5)1.2.4 变速箱振动噪声控制研究现状 (7)1.3 研究内容及方法 (9)1.3.1 研究内容 (9)1.3.2 研究方法 (10)1.3.3 技术路线 (10)第2章变速箱刚柔耦合动力学建模 (12)2.1 行星齿轮变速箱结构建模 (12)2.1.1 行星齿轮变速箱结构及工作原理 (12)2.1.2 行星齿轮变速箱三维建模 (13)2.2 齿轮系统动态激励产生机理 (15)2.3 行星齿轮变速箱参数计算 (16)2.3.1 行星齿轮传动比 (16)2.3.2 行星齿轮啮合频率 (18)2.3.3 行星齿轮啮合力 (18)2.3.4 行星齿轮接触力 (19)2.4 行星齿轮变速箱刚柔耦合模型建立及分析 (22)2.4.1 箱体柔性化 (23)2.4.2 浮动太阳轮刚柔耦合动力学建模 (24)2.4.3 仿真结果分析 (25)2.5 本章小结 (30)第3章变速箱模态及振动响应分析 (31)3.1 模态分析理论概述 (31)3.2 变速箱模态分析 (33)3.2.1 有限元模型的建立 (33)3.2.2 箱体模态仿真与试验 (34)3.2.3 振动模态分析 (37)3.3 变速箱振动响应分析 (40)3.4 本章小结 (44)第4章变速箱辐射噪声预估 (45)4.1 辐射噪声理论概述 (45)4.1.1 声学波动方程 (45)4.1.2 声学边界元法 (46)4.2 辐射噪声分析预估 (48)4.2.1 边界元网格建立 (48)4.2.2 场点网格建立 (49)4.2.3 边界条件定义 (50)4.2.4 辐射噪声结果 (51)4.3 板块声学贡献量分析 (54)4.3.1 板块区域划分 (54)4.3.2 板块贡献量结果分析 (54)4.4 本章小结 (57)第5章变速箱多工况分析与结构优化 (58)5.1 工况对变速箱振动噪声的影响 (58)5.1.1 转速波动对变速箱振动噪声的影响 (58)5.1.2 负载对变速箱振动噪声的影响 (60)5.2 结构优化分析 (61)5.2.1 加强筋对变速箱辐射噪声的影响 (61)5.2.2 吸声材料对变速箱辐射噪声的影响 (63)5.3 本章小结 (64)第6章结论 (66)6.1 全文总结 (66)6.2 研究展望 (67)致谢 (68)参考文献 (69)攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果 (73)第1章引言1.1 研究背景及意义1.1.1 研究背景汽车从最初的代步工具发展为现在的智能终端,它与人们的日常生活联系地越来越紧密。

汽车变速器离合系统降噪技术研究

汽车变速器离合系统降噪技术研究

汽车变速器离合系统降噪技术研究汽车变速器离合系统的噪音一直是汽车制造商和消费者关注的问题。

传统的手动变速器离合系统在操作过程中会产生较大的噪音,影响行车舒适性,并且随着汽车的发展,自动变速器离合系统也面临同样的噪音问题。

为了解决这一问题,汽车制造商和相关研究机构一直在进行关于汽车变速器离合系统降噪技术的研究。

本文将探讨汽车变速器离合系统的噪音问题以及目前的降噪技术研究。

需要了解汽车变速器离合系统产生噪音的原因。

汽车变速器离合系统在工作过程中,摩擦片、轴承等部件的运动会产生摩擦声和震动,从而导致噪音的产生。

变速器齿轮的啮合也会产生噪音,特别是在高速行驶时噪音更为明显。

而自动变速器离合系统由于液压和电子元件的作用,同样会产生噪音。

针对汽车变速器离合系统的噪音问题,目前已经有一些降噪技术被研究和应用。

最为常见的技术包括新材料的应用、结构优化设计、减振措施和控制算法等。

新材料的应用是降噪技术的重要途径之一。

通过使用吸声材料和绝缘材料,可以有效地吸收和隔离变速器离合系统产生的噪音。

在部件制造和加工过程中,选用低噪声、低摩擦系数的材料,也能够减少噪音的产生。

结构优化设计也是降噪技术的重要手段。

通过对变速器离合系统的结构进行优化设计,减少摩擦面积和摩擦力,改善部件的配合精度和噪音特性,从而降低噪音水平。

通过减小传动部件的重量和增加部件的刚度,也可以有效地降低噪音。

采取减振措施也是降噪技术的重要手段之一。

在变速器离合系统的关键部位安装减振器或减震垫,能够有效地减少噪音的传播和放大。

通过改善变速器离合系统的密封性能和减小摩擦衬片的粗糙度,也能够减少噪音的产生。

控制算法的改进也是降噪技术的重要途径之一。

通过改变变速器离合系统的工作参数和控制逻辑,能够有效地减少噪音的产生和传播。

优化变速器离合系统的操控响应时间和切换逻辑,能够降低噪音的尖锐度和频率。

汽车变速器离合系统的噪音问题是一个复杂的工程问题,需要从材料、结构、减振和控制等多个方面进行综合优化。

汽车变速器主要噪声源识别及降噪途径研究

汽车变速器主要噪声源识别及降噪途径研究

汽车变速器主要噪声源识别及降噪途径研究摘要:近年来,我国的汽车行业有了很大进展,汽车变速器的应用也越来越广泛。

汽车在设计和生产的过程中,必须要达到一定的舒适性标准,变速箱作为重要的传动系统组成部分,研究其主要噪声源识别及降噪途径对于提高汽车舒适性就具有重要意义。

本文分析了汽车变速箱噪声产生原因,和变速器总成噪声影响因素以及主要的噪声识别技术,分析了变速器总成降噪的对策措施。

关键词:汽车变速器;噪声源识别;降噪途径;设计优化引言汽车、钢铁和石油一直以来被视为世界的三大传统行业,汽车的发展从侧面就能反映出一个国家制造业的发达程度。

众所周知,一辆汽车在出厂之前,都会进行严格的安全测试和舒适度测试。

舒适度测试包括两个方面,一个是汽车在不同路面的振动状况,另一个则是汽车在行驶过程中变速器总成噪声是否达到国家规定标准。

如果一辆汽车变速器总成的噪声太大,就会对汽车的总体性能产生影响,同时也给汽车标定的出厂价格带来巨大挑战。

1汽车变速器概述汽车变速器主要是对汽车运动状态及速度进行调节的必备装置,对汽车安全行驶及速度控制十分关键,被称为汽车第二心脏。

通过对汽车变速器进行分析后发现,变速器主要负责对发动机转速及车轮实际行驶速度进行有效调节,将发动机的最佳性能充分发挥出来。

同时变速器能在汽车行驶当中,使发动机与车轮二者之间产生差异化较大的变速比。

汽车变速器的具体作用:第一、可以对传动比进行调节,根据驾驶需求及外部条件等进行自动调节,起到降低行驶油耗、控制调节车速的作用。

第二、实现倒车行驶。

第三、可以利用空挡效应中断其动力传递,即怠速。

2变速器总成噪声源的识别分析2.1变速箱噪声产生原因变速箱噪声产生的主要原因有以下几个方面:第一,齿轮及齿轮动力传递产生的噪声。

齿轮的变形或者齿轮设计的误差,导致了齿轮之间存在传递误差,进而形成了齿轮系统的耦合振动。

齿轮及齿轮动力传递之间所产生的噪声是变速箱噪声的主要来源。

第二,动态啮合力产生的噪声。

汽车变速器的振动与噪声测试方法探讨

汽车变速器的振动与噪声测试方法探讨

面ң分类ң数据库㊂成功登录的用户点击不同的分类即可跳转到不同的列表界面㊂(3)新闻查看功能,录用户通过点击新闻列表界面的列表项㊂程序页面名称为newstext.xml㊂登录用户通过点击新闻列表的列表项即可跳转到详细信息查看界面,在该界面显示所选中的新闻的详细信息㊂(4)图片查看,功能为实现详细新闻显示界面图片的查看㊂登录用户在查看新闻的详细信息时,若该新闻有图片则可以点击图片可以调用系统的图片查看软件,进行图片的查看㊂(5)附件下载:详细新闻显示界面附件的下载㊂5系统界面设计系统用户界面是指用于和用户交流的外观㊁部件和程序等等㊂系统界面的设计,既要从外观上进行创意以到达吸引眼球的目的,还要结合图形和版面设计的相关原理,从而使得系统的设计变成了一门独特的艺术㊂通常应遵循以下几个基本原则:5.1用户向导设计用户界面首先要明确到底谁是使用者,要站在用户的观点和立场上来考虑设计软件㊂要作到这一点,必须要和用户来沟通,了解他们的需求㊁目标㊁期望和偏好等㊂设计者要清楚,用户之间差别很大,他们的能力各有不同㊂5.2简单原则简洁和易于操作是界面设计的最重要的原则㊂毕竟,软件建设出来是用于用户来查阅信息和使用服务㊂不需要在界面上设置过多的操作,堆集上很多复杂和花哨的图片㊂该原则一般的要求,是操作设计尽量简单,并且有明确的操作提示;软件所有的内容和服务都在显眼处向用户予以说明等㊂5.3和谐与一致性通过对系统中的各种元素使用一定的规格,使得设计良好的界面看起来应该是和谐的㊂或者说其应该看起来像一个整体㊂一致的结构设计,可以让浏览者对软件的形象有深刻的记忆;一致的导航设计,可以让浏览者迅速而又有效的进入在软件中自己所需要的部分;一致的操作设计,可以让浏览者快速学会在整个软件的各种功能操作㊂破坏这一原则,会误导浏览者,并且让整个软件显的杂乱无章,给人留下不良的印象㊂当然,一致性的设计并不意味着刻板和一成不变,在不同栏目下使用不同的风格,或者随着时间的推移不断的改版升级,会给浏览者带来新鲜的感觉㊂6总结智能建筑信息发布管理系统依据上述总体设计原则进行设计,在终端上实现智能建筑物信息管理中新闻㊁通知等沟通事务以及部分无纸化办公㊂大大提高了智能化服务的效率,避免了因沟通延误而造成的用户损失㊂收稿日期:2015-2-19作者简介:李明君(1981-),男,黑龙江牡丹江人,讲师,本科,研究方向为智能建筑㊂汽车变速器的振动与噪声测试方法探讨张博强(郑州宇通客车股份有限公司,河南郑州450016)【摘要】在我国经济发展中,汽车制造产业占据至关重要的地位。

汽车振动噪声测量实验报告

汽车振动噪声测量实验报告

汽车振动噪声测量实验报告一、实验目的汽车振动噪声测量实验的主要目的是探究汽车行驶时所产生的振动和噪声,并通过测量分析来找出其产生原因,以便进行相应改进。

二、实验原理1.振动:在汽车行驶过程中,由于路面不平整或车辆本身设计缺陷等原因,会产生不同频率和幅度的振动。

这些振动会通过底盘传递到车内,给乘客带来不适感。

2.噪声:汽车行驶时所产生的噪声来源较多,包括发动机、轮胎与路面摩擦、风阻力等。

这些噪声也会通过底盘传递到车内,影响乘客舒适度。

3.测量方法:为了准确测量汽车振动和噪声,需要使用专业仪器进行测试。

常用仪器包括加速度计、麦克风、频谱分析仪等。

加速度计用于测量振动信号,麦克风用于测量声音信号,频谱分析仪则可将信号转化为频谱图以便进一步分析。

三、实验步骤1.准备工作:确保测试车辆处于正常工作状态,所有仪器已经校准并连接好。

2.振动测量:使用加速度计对车辆进行振动测量。

将加速度计固定在底盘上,并进行数据采集。

通过数据分析,可以得出车辆在不同路况下的振动情况。

3.噪声测量:使用麦克风对车辆进行噪声测量。

将麦克风放置在车内,并进行数据采集。

通过数据分析,可以得出车辆在不同路况下的噪声情况。

4.信号分析:将振动和噪声信号转化为频谱图,并进行进一步分析。

通过频谱图可以找出信号中存在的主要频率和幅度,以及其产生原因。

5.改进措施:根据分析结果,制定相应的改进措施,例如更换悬挂系统、降低发动机噪声等。

四、实验结果与分析经过实验测量和信号分析,我们发现汽车行驶时所产生的主要振动频率为10Hz-50Hz,而噪声主要来自于发动机和轮胎与路面摩擦。

针对这些问题,我们可以采取以下措施进行改进:1.更换悬挂系统,提高车辆稳定性和舒适度。

2.降低发动机噪声,采用消音器等降噪设备。

3.改善路面状况,减少轮胎与路面摩擦产生的噪声。

五、实验结论通过本次汽车振动噪声测量实验,我们深入了解了汽车行驶时所产生的振动和噪声,并通过测量分析找出了其产生原因。

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究

汽车变速器振动与噪声分析及控制方法研究摘要:汽车变速器噪声是汽车的主噪声源之一。

在人们对于车辆乘坐舒适性提出更高要求背景下,减振降噪就成为整个汽车行业的重要课题。

研究变速器振动噪声产生的原因,针对变速器故障提出相应的优化设计方案,从而达到减振降噪的目的,具有一定的学术价值和重要的实际应用价值。

文章分析了汽车变速器产生振动与噪声的主要因素,并对各影响因素的传导机理进行了具体的分析。

阐明了通过增大轴的刚性、优化壳体的结构设计、合理设计齿轮等措施,可有效降低变速器噪声。

关键词:变速器;振动;噪声;降低噪声Analysis of Automotive Transmission Vibration and Noise and ControlMethods StudyAbstract: Many facts show that the noise of gearbox is one of the main sources of the automobiles’ noise. With the People’s requirement for more comfort of riding, vibration decreasing and noise absorption have been an important task of automobile industry. Study on the reasons that result in the gearbox’s vibration and noise, furthermore bringing forward an optimizing design for gearbox has some academic and practical value. The dominating factor of the vibration and noise of the transmission is analyzed, and the analysis on the transmission mechanism of the influencing factor is also carried through. What could effectively reduce transmission noise was explained, including increasing rigidity of the shaft, optimizing the structure of the shell, and rational designing of gear.Key words: transmission; vibration; noise; noise reduction引言机械式手动汽车变速器因结构简单,传动效率高,制造成本低和工作可靠等优点,在不同形式的汽车上得到广泛的应用[1]。

车载测试中的噪声和振动分析

车载测试中的噪声和振动分析

车载测试中的噪声和振动分析车辆是人们生活中不可或缺的交通工具,而车辆的安全性和舒适性是用户关注的重点。

为了确保汽车在各种复杂路况下的表现,车载测试便成为了必不可少的环节。

而在车载测试中,噪声和振动是需要重点关注和分析的问题。

一、噪声分析在车辆运行过程中,发动机、车轮以及风阻都会产生噪声。

这些噪声对乘坐者的听觉健康和舒适感产生直接影响。

因此,对车辆的噪声进行分析和控制是至关重要的。

1. 噪声来源车辆噪声主要来自于以下几个方面:- 发动机噪声:发动机在运转时会产生机械和排气噪声;- 轮胎噪声:车辆在路面行驶时,轮胎与路面的摩擦会产生噪声;- 风噪声:车辆行驶时气流产生的噪声;- 底盘噪声:底盘存在的共振和传导也会产生噪声。

2. 噪声测试为了准确分析车辆噪声,一般会采用专业的噪声测试仪器进行测量。

测试过程中需要注意以下几点:- 测试环境:应该在符合标准的噪声测试室或者闭合的空旷环境中进行;- 测试位置:车辆不同位置的噪声值可能存在差异,需要选取代表性的位置进行测试;- 测试方式:可以采用频谱分析等方法,获取不同频率下的噪声数据;- 数据处理:通过对数据的统计分析,得出噪声的特性和分布规律。

3. 噪声控制根据噪声测试结果,可以采取以下几种方式进行噪声控制:- 发动机隔音:采用吸声材料对发动机进行隔音,减少发动机噪声的传导;- 轮胎降噪:选择低噪声轮胎,减少与路面的摩擦声;- 风噪声控制:优化车辆外形设计,减少风噪声的产生;- 底盘隔音:对共振点进行隔音处理,减少底盘传导噪声。

二、振动分析车辆振动是指车辆在运行过程中产生的机械振动。

振动分析可以帮助了解车辆结构的稳定性和舒适性。

1. 振动来源车辆振动主要来源于以下几个方面:- 发动机振动:发动机在运转时会产生振动;- 轮胎不平衡:轮胎在高速行驶时由于不均匀磨损会导致横向振动;- 路面不平:路面起伏、坑洼等会引起车辆振动;- 悬挂系统:悬挂系统对车辆振动吸收和缓冲起到重要作用。

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关于汽车变速器振动及噪声检测的探讨
摘要:在我国经济发展中,汽车制造产业占据至关重要的地位。

而消费者最为
关心的是汽车性能的好坏和质量的优劣。

作为一辆汽车的重要组成部分之一,汽
车变速器的好坏尤为关键,它对汽车减震和汽车噪音的减小作用十分明显。

关键词:汽车;变速器;振动;噪声检测
引言
汽车制造业是我国国民经济发展的支柱产业,汽车运行时所产生的振动与噪声参数是评
价汽车性能的重要指标之一,同时它直接影响着乘客的乘座舒适性和行驶的安全性。

汽车的
振动与噪声主要来源于发动机系统和传动系统。

而汽车变速器是汽车传动系统的主要构成部分,因此,降低汽车变速器的振动与噪声对于降低汽车整车的振动、噪声有着十分明显的效果。

1汽车变速器产生振动和噪声的原因
汽车变速器的结构是非常复杂的,主要包括三个部分,轴承、齿轮和箱体。

要研究汽车
变速器的问题,我们可以从变速器的三个组成部分出发。

变速器在装配的过程中就出现组装
上的问题,另外汽车在运动的过程中,变速器是处在一直工作的状态,在这个过程中也可能
出现各种各样的问题。

1.1汽车变速器轴承故障
汽车变速器轴承的优劣对汽车振动的影响十分明显,而振动的剧烈又会造成巨大的噪声,同时还可能引起汽车硬件的损坏。

因此汽车变速器轴承的质量问题是汽车技术研究者和汽车
制造商深入研究的一个问题,对汽车变速器轴承故障的检测也尤为重要。

目前国内外许多汽
车技术研究者都采用了专门的仪器来检测汽车变速器轴承故障。

然而这些仪器对使用环境的
要求十分苛刻,同时价格昂贵,并不适用于大多数情况,只能在实验室进行汽车试验等少数
情况下使用。

当汽车的变速器的轴承发生故障时,轴承旋转就会给汽车带来较大的振动,从
而产生很大的噪声,同时,由于轴承的故障会压迫到齿轮的旋转,齿轮会因此产生严重的磨损,甚至会断齿。

因此,有效地诊断出汽车变速器的轴承故障对汽车的减振和降噪十分重要。

1.2齿轮齿与齿之间的摩擦碰撞
汽车在运行的过程中,齿轮之间由于转动而不断的相互摩擦和碰撞,这也是汽车产生振
动和产生噪声的一个重要因素,齿轮在各种力的相互作用下,会引起圆周振动、横向及纵向
振动等,这些振动不仅会引起汽车的振动,同时也会产生由受迫振动引起的摩擦和碰撞噪声。

而且这种噪声与齿轮转动的频率有关,当齿轮转动的频率发生变化时,噪声也会不同。

随着
齿轮转动频率的升高,齿轮的噪声也会增大。

同时,当齿轮转动的频率刚好达到固有频率的
整数倍数或固有频率的几分之一时,将出现很大的噪声。

1.3模数和齿数影响
齿轮模数不仅关系到齿轮的寿命、传递功率的大小及齿轮箱结构尺寸,而且对噪声的影
响也十分大。

1对齿啮合和2对齿啮合之间的弯曲差是齿轮产生激振的主因,因此应提高齿
轮的弯曲强度。

而齿轮的弯曲强度与齿轮模数成正比,从提高齿轮强度减少激振的角度考虑,模数越大越好。

但模数大也意味齿轮误差增大,齿轮基节误差和齿形误差对噪声影响最大,
模数越大,基节误差也越大。

由于基节误差和齿形误差破坏了正确的啮合条件,使齿轮产生
冲击,因此误差越大,噪声越高。

从低噪声观点出发,在齿轮强度允许的条件下,尽可能选
择小模数。

当齿轮弯曲影响大于加工误差的影响时,增大模数较合理;当齿轮轻载,齿轮弯
曲影响小时,应优先考虑加工误差的影响,采用小模数齿轮。

1.4润滑油对噪声影响
适当的润滑油可以减少齿面的摩擦力从而减小噪声,其降噪量随着润滑油量和黏度的增
大而增大。

但在高速齿轮传动中,若润滑不当,反而会使噪声增加,当产生“困油”现象时,
润滑油在顶隙中排不出去,齿轮将收到冲击激励的影响,从而产生振动。

同时飞溅的润滑油
会增加油粒的相互碰撞和对箱壁冲击而引起挠动噪声。

1.5轴承及轴不在中间位置时引起的旋转不平衡
由于轴承安放位置有所偏离而引起的选装不平衡,会造成一种离心力,从而产生一种与转速相一致的振动,再由振动产生噪声。

轴承的偏离还会对汽车的车体造成振动,轴承的弯曲部位从最高点转动到最低点时和从最低点转动到最高点的振动频率也不相同。

而当轴承的偏离比较严重时,这样汽车变速器的振动和噪声也会十分严重。

因此,轴承及轴不在中间位置时对汽车变速器的振动与噪声的影响十分严重。

2汽车变速器的振动和噪声的检测方法
2.1数字滤波
在之前分析汽车变速器产生振动和噪声的原因中大多是跟振动的频率有关,所以我们可以通过数字滤波技术对振动频率进行滤波,减少其他频次的波形。

数字滤波技术是信号处理常用的一种方法,非常的简单和实用。

主要是通过数字滤波技术删掉我们不想要的频次波,只留下我们需要的频次波。

首先,我们通过实验将汽车的振动情况记录下来并绘制成波形,再通过数字滤波技术将不想要的数据删掉。

对留下来的数据进行分析和研究,减少汽车的振动和噪声。

2.2细化谱分析
细化谱分析,即对振动频谱中的某一段频率进行放大和细化,从而加以分析研究。

在汽车技术的分析和研究的过程中,研究人员经常用到这个技术。

细化谱分析的方法十分精确和高效,它可以大大提高分析频谱的过程中的分析精度,是一种非常精细的频谱分析方法。

在汽车变速器的振动故障中,它可以有效分析出大多数轴承故障问题,从而有助于研究人员总结出各种不同的轴承类问题,思考出针对轴承问题的解决办法,这对于研究人员的工作有很大的帮助。

2.3解调分析
在汽车变速器的振动发生故障时,信号频谱的故障分析中通常会呈现出调制现象,因此研究人员进行调制分析就十分重要,这也是研究汽车变速器的振动和噪声测试方法的重要一环。

其中,不同的故障在解调分析中表现出来的频带各不相同。

例如,齿轮转动故障在解调分析中表现出的频率带很高,而轴承故障在解调分析中表现出的频率带较低,因此只要做好解调分析,就可以根据不同的频率带分析出汽车变速器故障的各种原因。

所以说解调分析是研究汽车变速器故障的一种很有效的办法,可以很容易的找到不同的故障原因。

2.4对振动进行频谱分析
我们可以根据我们的需要绘制出不同的振动频谱图,比如说,幅值频谱图、相位频谱图和功率频谱图等等。

根据不同的频谱图,我们可以采用不同的方法进行分析和研究。

变速器在正常工作时器频谱图的频率是比较低的,因为振动非常的微弱。

当变速器发生故障时,振动相对来说比较剧烈,那么频谱图显示的频率就比较高了。

我们可以通过频谱图的特性来诊断变速器的故障问题。

3结语
变速器噪声问题是一个系统问题,只有优化设计,严格控制加工和装配环节的工序质量才能达到降噪的目的。

同时结合现代信号检测技术,通过对实际齿轮系统噪声频谱分析,确定噪声谱中的频率结构及成分,进而找到降低变速器噪声的有效方法。

参考文献
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