理论与算法2018-2
变速箱敲击噪声的调制分析方法
管文烨
(上海汽车变速器有限公司，上海，200072 )
摘要：齿轮敲击噪声是变速器噪声的一种类型，由于敲击噪声具有穿透力高的特点，容易被乘客察觉并影响乘坐舒适性。常 规的齿轮敲击噪声主要采用时域考核指标来识别，本文提了一种新的分析方法，即调制分析方法。本文首先对仿真的敲击信号 做调制分析，验证其方法的有效性，接着再对生产线上真实的油泵敲击信号作了调制分析。结果证明该方法能够有效识别油泵 噪声信号。
关键词：调制分析；噪声；NVH
Modulation analysis for the detection of transmission gear rattle noise
Guan Wenye
(Shanghai Automobile Gear Works,Shanghai, 200072)
Abstract : Gear rattle noise is one type of transmission gear noise,and it is characterized by easy penetration,so it can be sensed and complained by the passengers.Conventional method is mainly based on time-domain evaluations.In this paper,we present a new method,L e.，modulation analysis. A simulated gear rattle noise is first analyzed with this method,to verify the effeteness of this method.The real gear rattle noise from the real-time measured oil pump is further analyzed.The results prove that the modulation analysis presents a powerful tool in detecting gear rattle noise.
K e y w o r d s： Modulation Analysis ;Noise ;NVH
〇引言
车辆的噪声来源于不同零件。主要的噪声除了发动机，还包 括风，轮胎和其他零件。它们影响车辆的整体N V H水平。其中一 个来源于变速箱的噪声成分是齿轮敲击。该噪声是由齿轮产生，并且可能仅在特定的工况下发生，齿轮敲击噪声能显著降低整体 N V H的评分，甚至被认为是质量缺陷。针对此类噪声，时域分析是 主流和有效的方法。但是，除了频谱,也可以根据敲击噪声的的成 分组成进行相关信息分析。本文提出了一种新的方法来分析齿轮 敲击，即调制分析方法。
1齿轮敲击驗
齿轮敲击噪声是变速器噪声的一种类型，由于敲击噪声具 有穿透力高的特点，容易被乘客察觉并影响乘坐舒适性。
齿轮敲击噪声是发生在啮合非承载齿轮，承载齿轮对和换挡 组件(如同步器、滑套等)上的一种冲击现象。啮合的齿轮,无论是 加载或非加载的，在某种条件下相互碰撞并产生敲击噪声。一般 来说，变速器敲击噪声产生的主要原因是动力传递系统存在着较 明显的扭矩波动。发动机在运行过程中因缸内气体的燃烧爆发、活塞的往复运动以及曲柄连杆机构的旋转运动，导致发动机输出 扭矩呈现周期性变化，从而使发动机输出转速不平衡，表现为一 定的转速波动。这一转速波动通过弹性离合器系统传到变速器轴 系，传递到变速器动力流中的每一对齿轮，导致变速器内部非工 作部件在允许的工作间隙内可能产生不规则的来回敲打现象，传 递至车内表现为变速器敲击噪声。
齿轮敲击噪声是两种不同机械机构产生的一定带宽的空气 传播噪声。其中的一部分噪声由轮齿直接进行噪声辐射：另一部分为齿轮振动通过变速器的结构导致变速器壳体振动从而进行 噪声辐射。经过变速器壳体的“滤波”作用,轮齿敲击产生的噪声 的频谱将不同于变速器壳体振动的频率成分，正因为如此，传递 到变速器外部空气中的敲击噪声容易被乘客察觉。虽然齿轮敲击 噪声不会影响变速器的正常工作，但它们却常常被乘客抱怨，因此有必要对齿轮敲击噪声系统的研宄，并使该类噪声得到最大的 抑制以提高乘坐舒适性。
2调制分析
首先对信号做窗口傅里叶变换(Windowed Fourier Transform)
；*AT*(l-o)+JV-l t.…
P(?,/) = — ^p i j c^e1N(1)
其中：
具有P (k)的：振动信号在k点的采样值
N: F F T长度。n:频率指数（该下标代表的频率）。〇:重叠系数，0表示相邻窗口无重叠，1表示完全重叠。
1 :窗口指数(第n个时间窗口）。W:权重函数(Hamming)。
在频谱的每个频率点上表示了在相应的载波频率处的包络 信号(调制信号)。我们通过P(n,1)序列的绝对值（模）的FFT 来得到调制频谱Pm (n,m)
(n>m)=w%\p^ *w(0|e ⑵其中：m为调制频率指数。
M为FF T长度。
调制频率的分辨率D f…S
基于小波阈值的图像去噪方法研究 摘要：本文根据已有的阈值处理函数的优缺点,提出了一种新的阈值处理函数,用于图像的小 波阈值去噪.实验表明,该方法比传统的硬阈值函数与软阈值函数具有更好的去噪效果 关键字：小波阈值去噪，阈值函数 0 引言 图像在获取或传输过程中会因各种噪声的干扰使质量下降,这将对后续图像的处理产生 不利影响.所以必须对图像进行去噪处理,而去噪所要达到的目的就是在较好去除噪声的基 础上,良好的保持图像的边缘等重要细节.近年来,小波理论得到了迅速的发展和广泛的应用. 由于其具有低熵性,多分辨性,去相关性和选基灵活性等优点,在图像去噪领域得到广泛的应 用.本文提出一种新阈值函数,并将其应用于小波阈值去噪,该函数是现有软、硬阈值函数的 推广,通过调整参数,可以克服硬阈值函数不连续和软阈值函数有偏差的缺点。 1 小波阈值处理 小波阈值收缩法是Donoho 和Johnstone 提出的,其主要理论依据是,小波变换具有很强的 去数据相关性,它能够使信号的能量在小波域集中在一些大的小波系数中;而噪声的能量却 分布于整个小波域内.因此,经小波分解后,信号的小波系数幅值要大于噪声的系数幅值.可 以认为,幅值比较大的小波系数一般以信号为主，而幅值比较小的系数在很大程度上是噪声. 于是,采用阈值的办法可以把信号系数保留,而使大部分噪声系数减小至零.小波阈值收缩法 去噪的具体处理过程为:将含噪信号在各尺度上进行小波分解,设定一个阈值，幅值低于该阈 值的小波系数置为0,高于该阈值的小波系数或者完全保留,或者做相应的“收缩 (shrinkage)”处理.最后将处理后获得的小波系数用逆小波变换进行重构,得到去噪后的图 像. 2 阈值函数的选取 阈值去噪中,阈值函数体现了对超过和低于阈值的小波系数不同处理策略，是阈值去噪中 关键的一步。 设w 表示小波系数,T 为给定阈值,sign(*)为符号函数,常见的阈值函数有： 硬阈值函数： ? ??<≥=T w T w w w new ,0, （1） 软阈值函数： ? ??<≥-=T w T w T w w w new ,0),)(sgn( （2） 分析(1)(2)式可以得出:硬阈值函数在阈值点是不连续的,软阈值函数，原系数和分解得 到的小波系数总存在着恒定的偏差,这将影响重构的精度.同时这两种函数不能表达出分解 后系数的能量分布。因此,寻找一种新阈值函数,使它既能实现阈值函数的功能,又具有高阶 导数,同时可以体现出分解后系数的能量分布，将是我们的目标。我们提出一种新的阈值函 数为：
面?分类?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.xml三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三 5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三 5.2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三 5.3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三 6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。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。本文从分析汽车变速器的震动与噪声的主要因素开始，并深入探讨减少这些因素对汽车性能影响的主要办法。 【关键词】汽车；变速器；振动；噪声 【中图分类号】U643【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2015）06-0235-02 由于汽车变速器对汽车减震和降低噪声的效果十分明显，所以对汽车变速器的深入研究十分重要三然而由于汽车变速器结构的复杂性，以及变速器与汽车各部分之间的配合效果与兼容性问题，对变速器性能的研究并不是一个简单的问题，想要提出一种行而有效的解决办法也不是一件容易的事情三以下是影响汽车变速器的振动和噪声主要因素，并对汽车变速器的振动与噪声测试方法进行了探究三 1影响汽车变速器的振动和噪声主要因素汽车的变速器结构较为复杂，它主要由齿轮二轴承以及箱体等组成三研究汽车变速器的振动与噪声问题，首先就要对变速器的这三个重要部位进行研究三由于在汽车运动过程中，变速器持续工作，就会因为不同的原因产生各种各样的振动和噪声三同时，由于变速器在装配过程中的各种偏差，受到的压力也不一样，因此变速器的振动和噪声的原因十分复杂，接下来本文将从轴承二齿轮和箱体三个方面来分析影响汽车变速器的振动和噪声的主要因素三 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三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三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三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三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，甚至会断齿三因此，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三
第二章相干斑点噪声的形成原理与斑点噪声模型 相干斑点噪声是SAR影像的重要特征之一。要进行新滤波器的设计和开发，有必要了解斑点噪声的形成原理和斑点噪声模型以及其他相关知识，因此本章就斑点噪声的形成原理，概率分布函数、自相关函数、功率谱以及人们比较公认的斑点噪声模型做一个简要的介绍。 2.1 斑点噪声的形成原理 SAR影像上的斑点噪声是这样形成的[31]，即当雷达波照射一个雷达波长尺度的粗糙表面时，返回的信号包含了一个分辨单元内部许多基本散射体的回波，由于表面粗糙的原因，各基本散射体与传感器之间的距离是不一样的，因此，尽管接收到的回波在频率上是相干的，回波在相位上已不再是相干的；如果回波相位一致，那么接收到的是强信号，如果回波相位不一致，则接收到的是弱信号。一幅SAR影像是通过对来自连续雷达脉冲的回波进行相干处理而形成的。其结果是导致回波强度发生逐像素的变化，这种变化在模式上表现为颗粒状，称为斑点噪声（Speckle）。SAR影像上斑点噪声的存在产生了许多后果，最明显的后果就是用单个像素的强度值来度量分布式目标的反射率会发生错误。 斑点噪声在SAR影像上表现为一种颗粒状的、黑白点相间的纹理。例如，对于一个均匀目标，如一片草覆盖的地区，在没有斑点噪声影响的情况下，影像上的像素值会呈现淡的色调（图2.1 A）；然而，每个分辨单元内单个草的叶片的回波会导致影像上某些像素比平均值更亮，而另外一些像素则比平均值更暗（图2.1 B），这样，该目标就表现出斑点噪声效果[32]。 图2.1 斑点噪声的影响效果 2.2 斑点噪声的特征[33]
2.2.1 斑点噪声的概率分布函数 2.2.1.1单视SAR 图像 前人在光学和SAR 影像斑点噪声的理论分析上已经做了大量工作[31]、[34] 。单视图像的斑点噪声服从负指数分布，对均匀的目标场景，图像的像素强度的概率分布为： I I I I p ) /exp()(-= (2.1) 若以振幅A 或分贝值D 来表示，它们与强度I 的关系为 I=A 2 (2.2) I I D ln 10 ln 10log 1010== (2.3) 所以强度概率分布可以直接转化为下式： )/e x p (2)(2I A I A A p -= (2.4) I K I K D K D D p ))/e x p (e x p ()(-= (2.5) 其中k=10/ln10。它们均为Rayleigh 分布。 2.2.1.2多视SAR 图像 为了提高图像的信噪比要进行多视处理，多视处理是对同一场景的n 个不连续的子图像的平均。n 个独立子图像非相干迭加将改变斑点噪声的概率分布，强度I 的概率分布变成Gamma 分布： )/e x p ()!1()(1 I nI I n I n I p n n n --=- (2.6) )/e x p ()!1(2)(21 2I nA I n A n A p n n n --=- (2.7) ))/e x p (e x p ()!1()(I K D n K nD I n K n D p n n --= (2.8) 2.2.2 斑点噪声的自相关函数 斑点噪声的自相关函数具有指数分布形式如图2.2[33]，可以看出在初始处有较宽的范围及噪声谱的非均匀性，即斑点噪声非白噪声。这可以用成像时邻域像素的相互干扰来解释。 2.2.3斑点噪声的功率密度谱 斑点噪声的功率谱密度如图2.3[33]所示呈椭圆结构，可用经验方程表示：
相位噪声的产生原因和影响 概述 相位噪声和抖动是对同一种现象的两种不同的定量方式。在理想情况下，一个频率固定的完美的脉冲信号(以1 MHz为例)的持续时间应该恰好是1微秒，每500ns有一个跳变沿。但不幸的是，这种信号并不存在。如图1所示，信号周期的长度总会有一定变化，从而导致下一个沿的到来时间不确定。这种不确定就是相位噪声，或者说抖动。 相位噪声是频率域的概念。相位噪声是对信号时序变化的另一种测量方式，其结果在频率域内显示。用一个振荡器信号来解释相位噪声。如果没有相位噪声，那么振荡器的整个功率都应集中在频率f=fo处。但相位噪声的出现将振荡器的一部分功率扩展到相邻的频率中去，产生了边带(sideband)。从图2中可以看出，在离中心频率一定合理距离的偏移频率处，边带功率滚降到1/fm，fm是该频率偏离中心频率的差值。 相位噪声通常定义为在某一给定偏移频率处的dBc/Hz值，其中，dBc是以dB为单位的该频率处功率与总功率的比值。一个振荡器在某一偏移频率处的相位噪声定义为在该频率处1Hz带宽内的信号功率与信号的总功率比值。 定义 定义1：相位噪声是指单位Hz的噪声密度与信号总功率之比,表现为载波相位的随机漂移,是评价频率源(振荡器)频谱纯度的重要指标源自: 有线数字电视传输特性与故障解析《中国有线电视》 2005年赵雨境,王恒江 定义2：相位噪声是指光的正弦振荡不稳定,时而出现某处相位的随机跳变.相位噪声导致光源线宽变宽.光强度噪声是指因自发辐射光强的随机变化和外界温度的变化,导致发射 光强的起伏源自: Fabry-Perot干涉式光纤温度传... 《传感器技术》 2001年曹满 婷来源文章摘要：分析了温度对相位的调制作用以及Fabry -Perot干涉结构检测相位变化的原理 ,提出了一种具有高灵敏度和高分辨率的相位调制型全光纤结构 ,并进行了系统的噪声分析。 定义3：是一随机量通常把信号的相似随机起伏中（t）称为相位噪声.（t）随时间变化的随机过程是一平稳的随机过程并使随机量的概率密度分布符合正态分布源自: 受多项噪声影响的二级方差估值的置信度《四川教育学院学报》 1997年林时昌来源文章摘要：有限次（ｍ次）采样测量的二级方差估值（，ｍ）随机地偏离其真值＜）。这种随机不确定性不仅和ｍ有关，而且和噪声的性质有关。计算出单项噪声所产生的不确定度；分析了多项噪声对总不确定度的影响，并引用置信度的概念表征测量的不确定度。 定义4：(t)〕sin[2兀厂t+小(t)]相位噪声是指频率信号中由频率源内部噪声调制(调相或调频)产生的随机相位起伏.当被测相位噪声比频谱分析仪自身的相位噪声大时,可直接利用频谱分析仪来测量相位噪声,这是一种简单、方便的相位噪声测量方法源自: 频谱分析仪在测量相位噪声过程中的数值修正《国外电子测量技术》 2002年曹芸来源文章摘要：本文介绍了在使用频谱分析仪测量相位噪声时,影响其测量结果的因素并讨论了如何对频谱分析仪输出结果进行修正。 定义5：则()rk的相角为()kknkqj+q+,其中()nkq是噪声()nk对相位的干扰,称为相位噪声.可见,kq中包含了全部的载波相位信息,kj包含了大量甚至全部的码字信息源自: 相位 处理载波恢复算法研究《信息与电子工程》 2003年袁清升,刘文来源文章摘要：针对
汽车NVH介绍
1.NVH现象与基本问题 2.噪声与振动源 3.NVH传递通道 4.NVH的响应与评估 5.NVH试验 6.NVH的CAE分析 7.NVH开发 8.汽车声品质
动态性能 静态性能 汽车的性能 ?汽车的外观造型及色彩 ?汽车的内室造型、装饰、色彩?内室及视野 ?座椅及安全带对人约束的舒适性 ?娱乐音响系统?灯光系统?硬件功能 ?维修保养性能?重量控制 ?噪声与振动（NVH ）?碰撞安全性能?行驶操纵性能?燃油经济性能?环境温度性能?乘坐的舒适性能?排放性能?刹车性能?防盗安全性能?电子系统性能?可靠性能 NVH 是汽车最重要的指标之一
汽车所有的结构都有NVH问题 ?车身 ?动力系统 ?底盘及悬架 ?电子系统 ?…… 在所有性能领域（NVH，安全碰撞、操控、燃油经 济性、等）中，NVH是设及面最广的领域。
什么是NVH？ NVH : N oise, V ibration and H arshness ?噪声Noise: ●是人们不希望的声音 ●注解: 声音有时是我们需要的 ●是由频率, 声级和品质决定的 ●频率范围: 20-10,000 Hz ?振动Vibration ●人身体对运动的感觉, 频率通常在0.5-200 Motion sensed by the body, mainly in .5 hz-50 hz range ●是由频率, 振动级和方向决定的 ?不舒服的感觉Harshness ●-Rough, grating or discordant sensation
为什么要做NVH? ?NVH对顾客非常重要 ?NVH的好坏是顾客购买汽车的一个非常重要的因素. ?NVH影响顾客的满意度 ?在所有顾客不满意的问题中, 约有1/3是与NVH有关. ?NVH影响到售后服务 ?约1/5的售后服务与NVH有关
噪声信道中的数字调制与解调 一、本程序采用16QAM调制方式，对一串2进制信源进行调制，用升余弦滚 降函数进行基带调制，再调到高频信道；在信道上加入高斯白噪声，运用匹配滤波器解调，画出解调星座图，运用最小欧氏距离译码判决，计算误比特率。 程序流程图： 二、程序文档说明 程序包含主文件QAM.m和Qam_modulate.m、insert_value.m、
modulate_to_high.m、generate_noise.m、demodulate_sig.m、plot_2way.m、plot_snr.m文件。 QAM.m是主文件，输入是N、P.其中N表示产生2进制序列长度，P 表示产生序列1的概率。该函数产生信源、QAM调制、采样、基带调制 高频、解调、译码判决和计算误比特率。 Qam_modulate.m文件，输入source，输出X，Y。source表示输入信源；X，Y表示产生两路序列。实现对二进制信源采用格雷码进行编码，画出编码星座图。 insert_value.m文件，输入X，8,输出sig_insert1.其中X表示X路信号，8为插入点，sig_inset1表示产生采样序列。实现对两路信号插入零序列形成采样信号。 modulate_to_high.m文件，输入sig_rcos1,sig_rcos2,fd,fs，输出t,sig_modulate。sig_rcos1,sig_rcos2表示输入的两路基带信号，fd是信息速率，fs/fd就是采样率，即一个码元几个样点。实现 将两路信号从基带调制到高频。 generate_noise.m文件，输入sig_rcos1,sig_rcos2,snr,输出sig_noise1和sig_noise2。其中sig_rcos1,sig_rcos2是输入信号，snr是信噪比， sig_rcos1,sig_rcos2是输出的信号。实现对两路信号加入信噪比为SNR高斯 白噪声。 demodulate_sig.m文件，输入sig_pick1,sig_pick2,输出signal。其中sig_pick1和sig_pick2是采样序列，输出信息序列。实现对输入序列判决译 码，合路成一路信号。 plot_2way.m文件，输入X1,X2,len，t.其中x1，x2是输入信号，len 为其长度，t值取0.5.实现对X1,X2输入信号画图。 plot_snr.m文件，实现在不同的信噪比下计算误比特率。 三、仿真结果显示 1.16QAM星座图 2. 两路信号波形
外文资料译文 变速箱噪声 相关的传输错误和轴承预压的影响 摘要 这五附加论文都是处理变速箱的噪声和振动的。第一篇论文回顾了先前发表关于变速箱噪声和振动的文献。第二篇论文描述了该试验台是专门设计和建造噪音齿轮测试。有限元分析，用于预测试验台的动态特性和实验的变速箱壳体模态分析用于验证自然试验台。在第三篇论文中，齿轮精加工方法和变速箱齿轮的偏差影响的理论预测噪声主要是研究在什么的实验研究。十一对被测试设备制造使用三种不同的整理方法。传输错误，这被认为是一个重要的激励机制齿轮噪音，测量以及预测。该试验台是用于测量变速箱噪音及不同的测试装置对振动。测得的噪音和振动水平进行比较，预测和实测的传输错误。实验结果大多可以解释和预测传输测量误差项。但是，它似乎并不能够确定一个单一的参数，如测得的峰-峰值传输错误，可直接与测得的噪声和振动。测量结果还显示，拆卸和使用相同的变速箱齿轮副重组可以改变测得噪声和振动.这个水平发现表明，除了其他因素的影响齿轮齿轮噪音。第四，轴承影响或变速箱噪音和振动预紧力进行了调查。振动测量均在140牛米和400nm的扭矩水平，用0.15毫米和0毫米轴承间隙，并用0.15mm轴承预紧力。结果表明，轴承间隙和预紧力影响变速箱的振动。预装轴承，振动增加超过2000转和2000转的速度低于下降速度，相比与轴端间隙轴承。有限元模拟表现出同样的倾向作为测量值。第五本文介绍如何通过优化变速箱噪声为减少传输错误齿轮几何减少。关于齿轮偏差和不同扭矩的鲁棒性考虑，以便找到一个齿轮几何给予尽管从名义几何由于制造公差偏差范围内以适当的扭矩，噪音低。静态和动态的传输错误，噪声，振动测量和该。之间
噪声问题 在模拟通信中，/S N 是一个非常有用的指标，它是信号平均功率和噪声平均功率的比值。对于数字通信系统，其采用时间长度为码元间隔s T 的波形来发送和接收码元，每个码元的平均功率（在整个时间轴上取平均）等于0，所以功率不能用于描述数字信号，所以衡量系统BER 性能的指标是0/b E N ，而非单纯的信号功率和噪声功率之比。因为噪声功率等于功率谱密度乘以带宽，对于相同功率谱密度的白噪声而言，系统带宽越高（即对应的采样率越高），自然通过的噪声功率也会越高。 一: 实带通信号与复低通等效信号 对于信噪比的定义： 信噪比=信号的功率/噪声的功率 信号的功率是单位时间的能量值，噪声的功率一般用方差表示。 0/===**s E T SNR N B 符号的平均功率每符号信号能量/符号周期 信噪比噪声的平均功率噪声单边带功率谱密度符号带宽 假设 00()()()()()cos(2)()sin(2)d q z t x t n t x t n t f t n t f t πθπθ=+=++-+ 其中()x t 为正弦信号 0()cos(2)x t A f t π= 对于实带通信号而言 带通信号可以表示成 00()exp(2)exp(2)22 A A x t j f t j f t ππ= +- 所以()x t 的功率谱密度为 22 00()()()44 x A A S f f f f f δδ=-++ 所以实带通信号的总功率为：
2 ()2x x A P S f df +∞ -∞ ==? 因此噪声是功率谱密度为 2 N 的带通噪声模型，所以，总的噪声功率是： 0 0()2( )2 n n N P S f df B N B +∞ -∞ = ==? 所以实带通信噪比为： 2 0()2bp A SNR N B = 对于复低通等效信号 低通信号可以表示成： 0()Re{exp(2)}x t A j f t π= 所以得到复包络 ~ ()x t A = 所以复包络的功率为 ~~ 22{|()|}x P E x t A == 对于复低通等效信号加的噪声是功率谱密度为02N 的低通噪声模型 所以噪声功率为： ~~ ()2n n P S f df N B ∞ -∞ = =? 因此，复低通等效信号的信噪比为 ~ ~2 0()2x lp n P A SNR P N B == 所以实带通信号和复低通等效信号的信噪比保持不变。 傅里叶变换保持功率和能量不变，但是复低通等效信号的能量与其对应的实带通信号的能量不同。 *~ ~2 2 00**~~~~2222001|()||()exp(2)()exp(2)|4 1 [|()||()|exp(4)|()||()|exp(4)]4 x t x t j f t x t j f t x t x t j f t x t x t j f t ππππ=+-=+++-
变速器是机械设备的重要零部件，与机械的平稳运行密切相关，因此，设备拥有者会十分注重变速器的正常运行。为了监控变速器的状态，学者们也提出了不少针对变速器产生振动信号的测量与分析方法。 为了保证变速器试验台能够安全正常可靠的运行，往往都会采用一些监测手段，连续的对变速器进行状态监测，并且用高速自动化的数据采集系统采集测量信号并处理：运行状态的监控是故障诊断的基础。在变速器的状态监控中最常见的有振动监测、噪声监测、温度监测、油液分析监测，振动信号能更迅速、更真实、更全面的反映出变速器的运行状态，能够很好的反映出齿轮、轴系、轴承的故障性质，采用振动监测作为状态监控与故障诊断的手段。变速器振动信号中携带着大量的运行状态信息，当变速器出现故障时，振动信号的一般就会出现能量分布以及频率成分发生变化的现象，通过这些变化来判断变速器运行状态及其故障性质与故障部位:以振动信号为手段进行状态监控，首先要采用正确合理的方式来拾取振动信号，例如对象的选择、传感器及其布置位置的选择等等，传感器拾取的振动信号通常是杂乱无章的，要对其进行预处理去除干扰，之后选取合适
的分析方法对振动信号进行变换处理,获得最敏感最有用的特征参数，以此为监控指标，对变速器进行状态监控。 变速器容易产生故障失效，因此，在使用过程中需要经常对其进行检测，但是变速器的测试过程比较繁琐，如果专门派人做变速器检测，将耗费大量人力，不如购置一台专业的变速器测试系统，将专业的工作交给专业的人去做，既节约人力又提升效率。四川志方科技有限公司研发的减速器测试系统采用模块化设计，依据国内外最新测试标准，结合用户测试需求，可完成各种精密减速器的生产出厂、性能测试及科研、教学演示。
读书报告 论文：Noise trade, The Journal of Finance, Vol.41, No.3, Fischer Black 主要内容：是关于噪声交易理论以及噪声在经济上，金融上和通货膨胀上的影响。噪声即市场中虚假或误判的信息。它被视为“信息”的反面，噪声交易者错误地认为他们拥有对风险资产未来价格的特殊信息。他们对这种特殊信息的信心可能是来自技术分析方法，经纪商，或者其他咨询机构的虚假信号，而他们的非理性之处正在于他们认为这些信号中包含了有价值的信息，并以此作为投资决策的依据。他们的过分自信从而忽视了交易过程中的重要点最终导致了交易的失败。损失厌恶，期望理论发现人们在面对收益和损失的时候，表现出了不对称性，当涉及收益的时候，表现出风险厌恶，当涉及损失的时候，表现出风险偏好，损失厌恶表现出人的偏好是不一致的，这也往往是导致交易损失的原因。 市场中与噪声交易者相对的是知情交易者。他们在掌握了所投资对象信息的情况下进行投资，但是为了使利益最大化，他们也会想方设法隐藏自己的交易行为。特别是具有大量资金的交易者，一定会设法避免在自己完全进入或退出前就开始影响到市场的趋势。这一行为造成的结果恰恰更接近噪声交易——大量交易发生了，却没有影响到市场的趋势。 噪声交易与知情交易存在相互作用、相互依存和相互制约的关系;噪声交易者与知情交易者之间达成交易的概率显著大于噪声交易者之间或知情交易者之间 成交的概率;价格是重要的信息来源;知情交易者在开盘时的信息优势最明显;知 情交易是引起股价变动的重要原因,而噪声交易则是引起成交量放大的主要因素。故噪声交易者的风险就是被套利者（知情交易者）利用的错误定价在短期恶化的风险。 而市场交易产生噪声是由于噪声存在于市场任何一处，交易者并不知道自己因噪声而交易，而是一直认为自己因知内部信息而交易。噪声也是导致交易者偏离预期效用的主要原因。 当市场在酝酿反弹的时候，总有一部分人由于各种可能的原因先知先觉，抢先行动起来。他们在成功的做到不影响趋势的同时，却令市场中噪声交易增加了。在这种情况下，市场看似无意义的噪声其实包含了大量关于股票价格的信息——市场在蠢蠢欲动。 噪声和噪声交易对市场流动性来说是非常重要的，它是提高市场流动性的必要手段.他们对风险资产的基本面存在一定程度的认识偏差，从而对其产生与知情交易者相比过度或者不足的需求量，并进而对风险资产的价格产生影响。 若没有噪声交易者，只有知情交易者，假定参与的知情交易者有着相同的信息，
10.16638/https://www.doczj.com/doc/c99949681.html,ki.1671-7988.2015.11.009 变速箱齿轮噪声机理及应对措施研究 徐丽梅1，石月奎2 （1.天津矢崎汽车配件有限公司，天津300457；2.中国汽车技术研究中心，天津300300） 摘要：为解决某试验样车在怠速和匀速行驶工况下变速箱噪声问题，分析了变速箱噪声的特点，通过频谱分析和阶次分析的理论，找到了敲击声和啸叫声的频率特点和范围，并根据传递路径的方法确定了敲击声的传递路径为变速箱悬置的主动侧支架，啸叫声为长啮合齿轮的主动齿引起的。通过改进变速箱悬置主动侧支架的频率响应降低了敲击声的传递；通过改进离合器刚度和阻尼参数及优化长啮合齿的齿形，降低了变速箱的啸叫声。 关键词：变速箱噪声；啸叫声；敲击声 中图分类号：U469 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2015)11-25-04 Study on Gear Rattle&Whine of Manual Transmission and Countermeasures Xu Limei 1, Shi Yuekui 2 ( 1. Tianjin YAZAKI Auto Parts Co., Ltd., Tianjin 300457; 2. China Automotive Technology & Research Center, Tianjin 300300 ) Abstract: To solve gearbox noise problems of a test vehicle under idle and cruise condition, analyzes the characteristics of gearbox noise, through the spectrum analysis and order analysis theory to find the frequency characteristics and range of rattle and whine noise, and according to the transfer path method determined the rattle noise transfer path is from the gearbox active side mount bracket, whine noise is caused by gear active tooth. By improving the frequency response of gearbox active side mount bracket, decreasing the transmission of the rattle noise; by modified clutch stiffness and damping parameters and optimized tooth profile of the active tooth, reducing the gearbox whine noise. Keywords: gearbox noise; rattle noise; whine noise CLC NO.: U469 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)11-25-04 引言 随着汽车工业技术的发展，汽车已经不再仅仅满足结实耐用的一般需求，在舒适性特别是车内噪声方面已经有了显著的改善，怠速工况的车内噪声从几年前的45-46 dB(A)已经降低到现在42dB(A)左右，甚至有些已经达到了40 dB(A)，要达到这个级别的声压级，悬置、进排气等系统对车内噪声的影响已经很小，而动力总成带来的噪声特别是怠速工况下变速箱的噪声对车内噪声的影响已经成为了主要影响因素。 对于匹配手动变速箱的动力总成来说，发动机在工作过程中活塞往复运动，将燃烧压力转换为旋转动力，曲轴每转动两圈，即活塞往复运动两次才有一次点火，燃烧在气缸中发生一次，这样就产生的扭矩波动，随着发动机追求更好的动力性，缸内平均有效压力也在不断增大，这种扭矩波动也越来越大。这一扭矩波动经过离合器传送到变速箱，尽管有离合器的减振，但是手动变速箱没有高粘性阻尼的内在液力变矩器[1]，所以无法消除变速箱的噪声。 本文中所研究的MPV车型在怠速工况和匀速80km/h工况，驾驶员位置均能较明显的听到来自变速箱的噪声，通过优化离合器刚度和阻尼、优化传递路径等方法，显著降低了 作者简介：徐丽梅，就职于天津矢崎汽车配件有限公司。
液压设备在给人们带来诸多方便同时，液压系统的泄漏，振动和噪声，不易维修等缺点，也为液压系统的应用造成了障碍。尤其在现今随着技术水平不断提高，液压系统的噪声和振动也随之加剧，已经成为了限制液压传动技术发展的重要因数，因此，研究液压系统的噪声和振动有着积极的意义。 1，振动和噪声的危害 液压系统中的振动和噪声是两种并存的有害现像，从本质上说，它们是同一个物理现象的两个方面，两者互相依存，共同作用。随着液压传动的运动速度不断增加和压力不断提高，振动和噪声也势必加剧，振动容易破坏液压元件，损害机械的工作性能，影响到设备的使用寿命，而噪声则可能影响操作者的健康和情绪，增加操作者的疲劳度。 2，振动和噪声的来源 造成液压系统中的振动和噪声来源很多，大致有机械系统，液压泵，液压阀及管路等几方面。 机械系统的振动和噪声 机械系统的振动和噪声，主要是由驱动液压泵的机械传动系统引起的，主要有以下几方面。 1，回转体的不平衡在实际应用中，电机大都通过联轴节驱动液压泵工作，要使这些回转体做到完全的动平衡是非常困难的，如果不平衡力太大，就会在回转时产生较大的转轴的弯曲振动而产生噪声。 2，安装不当液压系统常因安装上存在问题，而引起振动和噪声。如系统管道支承不良及基础的缺陷或液压泵与电机轴不同心，以及联轴节松动，这些都会引起较大的振动和噪声。 2.2液压泵(液压马达)通常是整个液压系统中产生振动和噪声的最主要的液压元件. 液压泵产生振动和噪声的原因,一方面是由于机械的振动,另一方面是由于液体压力流量积聚变化引起的. 1,液压泵压力和流量的周期变化 液压泵的齿轮,叶片及拄塞在吸油,压油的过程中,使相应的工作产生周期性的流量和压力的过程中,使相应的工作腔产生周期的流量和压力的变化,进而引起泵的流量和压力脉动,造成液压泵的构件产生振动,而构件的振动又引起了与其相接触的空气产生疏密变化的振动,进而产生噪声的声压波传播出去. 2,液压泵的空穴现象液压泵在工作时,如果液压油吸入管道的阻力过大,此时,液压油来不及充满泵的吸油腔,造成吸油腔内局部真空,形成负压.如果这个压力恰好达到了油的空气分离
噪音振动分析在变速器校验台上的应用 摘要：传统的变速器校验台使用声级计测量变速器的噪音并通过校验人员人工判别变速器校验是否合格，由于环境噪音的客观存在和操作人员的主观因素导致校验结果可靠性不高。在江铃变速器校验台使用噪音振动分析系统，此系统通过加速度传感器将变速器表面的振动信号通过一系列数学变换转换为噪音能量，并使用阶次分析和频谱图直观的反映出各特征频率能量大小，从而可有效判断各运动部件的状态。噪音振动分析系统的引入大幅提高了变速器校验的科学性和可靠性。 关键词：噪音振动系统阶次分析频谱图变速器校验 1.概述 现代工程信号处理技术的高速发展，使得采用信号分析在变速器乃至汽车整车NVH（振动、噪音及舒适性）测试方面的应用也越来越广泛，其中频谱分析便是其中最常用的方法之一。频谱分析的数学基础是离散傅里叶变换（DFT）。该方法的一般过程是通过传感器以固定的采样频率采集时域信号，然后通过傅里叶变换得到频域信号，或者说频谱。由于平稳旋转机械中相关部件如齿轮、电动机等它们的工作频率（即特征频率）相对稳定，因此在频谱图可以很直观的反映出各特征频率能量大小，从而可有效判断各运动部件的状态。然而，当旋转机械的转速不平稳时则难以在频谱上判断出各运动部件的状态。例如在变速器总成加载校验中，就存在加载的过程同时转速也在不断变化的校验过程，这就需要新的处理方法。阶次分析就是近些年发展起来的，针对非稳态旋转机械状态检测和故障分析有效方法之一。 在江铃变速器校验台上使用的是德国Discom公司的Rotas噪音振动分析系统，通过加速度传感器将变速器的振动信号通过一系列数学变换转换为噪音能量并使用阶次分析将变速器输入轴、中间轴、输出轴的噪音信号分离，便于变速器的诊断。 2.阶次分析的基本原理 2.1.阶次的概念 阶次概念的提出，是为区别于传统频谱分析概念。阶次分析的本质上是基于参考轴转速的频率分析。 阶次O、频率f与参考轴转速n1之间的关系为： O =f/ n1 (1) 齿轮啮合频率的计算公式为：
变速箱齿轮噪声的分析及处理探讨 摘要：本文根据实际生产经验，对变速箱齿轮产生噪音的原因进行了具体的分析，并对变速箱齿轮在设计、制造过程中应该采取的改进方法和措施进行了详细的探讨，尤其对工程机械变速箱齿轮噪声降噪设计和改进提出了几点措施，为工程机械实际生产中提高和改善齿轮质量，降低齿轮运行的噪声污染提供了有力的技术支撑。 关键词：变速箱；齿轮；噪声；分析；处理 引言 在当前广泛应用的工程机械中，渐开线圆柱齿轮是最基本、最简单、最常用的一种零件，这种零件使用方便、造价便宜，应用范围非常大。但是两个齿轮相互啮合过程中会出现与各种各样的噪声，如：与频率相对应的噪声、齿面之间互相摩擦的噪声。这些噪声的出现大多因为齿轮制造过程不规范、齿轮不符合要求等造成的，这些缺陷不仅会影响工程机械的质量，还导致工程机械的噪声污染加剧，极大的影响了工程机械操作人员及周围其它人员的生活质量和环境质量。本文根据自身生活实践，对齿轮的噪声产生的原理进行了具体的分析，并对降低噪声的处理方法进行了细致的探究，为变速箱齿轮的设计人员和制造人员提供了有了的理论支撑，同时为渐开线齿轮的研究者提供了有效的借鉴。 1.变速箱齿轮噪声的原理分析 1.1啮合齿轮节产生噪声的原因分析 两个相互啮合的齿轮在正常工作过程中，要保证齿轮的接触点轨迹始终在啮合线上，这样点的脉冲才是稳定的。对相互啮合的两个齿轮来说，从被动齿轮的顶点与主动齿轮齿面接触，到被动齿轮顶点开始脱离主动齿轮，其经过的路程与其基圆展开角所对应的渐开线弧长不相等，也就是说整体的齿面会出现相对滑动，并且滑动速度会随着齿面所在位置的不同而逐渐发生改变，在刚接触时或即将分开时最大，在节圆切点处最小。 齿轮啮合面上出现的相对滑动，就说明滑动面上存在相对摩擦力，由于滑动速度是一直变化的，那么摩擦力的大小和方向也随之改变，所以节点上的力的脉冲也随之发生变化。在齿轮相互啮合过程中，啮合面上的脉动大小、持续时间与齿轮啮合过程中的传动力、齿轮面之间的摩擦系数、齿轮面之间的相对速度等都有正比关系，所以两个相互啮合的齿轮传动功率越高、齿轮表面越粗糙，齿轮之间的力的脉动也就越大，这种脉动会对齿轮自身产生明显的冲击效果，所以齿轮啮合过程中必然出现震动或摩擦声，这是不可避免的，而且脉动冲击反过来作用于齿面，对齿面造成破坏，进一步加大了冲击，所以齿轮的损害会更快。 1.2齿轮啮合冲击的噪声原因分析
小波阈值去噪的基本原理_小波去噪阈值如何选取 小波阈值去噪的基本原理小波阈值去噪的基本思想是先设置一个临界阈值，若小波系数小于，认为该系数主要由噪声引起，去除这部分系数;若小波系数大于，则认为此系数主要是由信号引起，保留这部分系数，然后对处理后的小波系数进行小波逆变换得到去噪后的信号。具体步骤如下： （1）对带噪信号f（t）进行小波变换，得到一组小波分解系数Wj，k; （2）通过对小波分解系数Wj，k进行阈值处理，得到估计小波系数Wj，k，使Wj，k－uj，k尽可能的小; （3）利用估计的小波系数Wj，k进行小波重构，得到估计信号f（t），即为去噪后的信号。提出了一种非常简洁的方法对小波系数Wkj，进行估计。对f（k）连续做几次小波分解后，有空间分布不均匀信号s（k）各尺度上小波系数Wkj，在某些特定位置有较大的值，这些点对应于原始信号s（k）的奇变位置和重要信息，而其他大部分位置的Wkj，较小；对于白噪声n（k），它对应的小波系数Wkj，在每个尺度上的分布都是均匀的，并随尺度的增加Wkj 把低于的小波函数Wkj，（主要由信号n（k Wkj，（主要由信号s（k）引起），则予以保留或进行收缩，从而得到估计小波系数Wkj，它可理解为基本由信号s（k）引起，然后对Wkj进行重构，就可以重构原始信号。 本文提出的小波阈值去噪方法可以分为5步描述：（1）对带噪图像g（i，j）进行s层正交冗余小波变换，得到一组小波分解系数Wg（i，j）（s，j），其中j=1，2，s，s表示小波分解的层数。 小波阈值去噪法有着很好的数学理论支持，实现简单而又非常有效，因此取得了非常大的成功，并吸引了众多学者对其作进一步的研究与改进。这些研究集中在两个方面：对阈值选取的研究以及对阈值函数的研究。 阈值的确定在去噪过程中至关重要，目前使用的阈值可以分为全局阈值和局部适应阈值两类。其中，全局阈值是对各层所有的小波系数或同一层内不同方向的小波系数都选用同一
第三章变速箱主要参数的选择 根据变速箱运用的实际场合，结合同类变速箱的设计数据和经验，来进行本设计的主要参数的选择，包括：挡数、传动比范围、中心距、外形尺寸、齿轮参数等。 挡数 变速箱的挡数可在3～20个挡位范围内变化。通常变速箱的挡数在6挡以下，当挡数超过六挡以后，可在6挡以下的主变速箱基础上，再配置副变速箱，通过两者的组合获得多挡位变速箱。 传动系的挡位增多后，增加了选用合适挡位使发动机处于工作状况的机会，有利于提高燃油经济性。因此，轿车手动变速箱已基本采用5挡，也有6挡的。近年来，为了降低油耗，变速箱的挡位也有增加的趋势。发动机排量大的乘用车多用5个挡。【本设计采用5个挡位】 传动比范围 变速箱传动比的范围是指变速箱最低挡传动比与最高挡传动比的比值。高挡通常是直接挡，传动比为；有的变速箱最高挡是超速挡，传动比为～。影响最低挡传动比选取的因素有：发动机的最大转矩和最低稳定转速所要求的汽车最大爬坡能力、驱动轮与路面间的附着力、主减速比和驱动轮的滚动半径以及所要求达到最低稳定性是车速等。目前乘用车的传动比范围在～之间，总质量轻些的商用车在～之间，其他商用车则更大。 本设计根据已给条件，最高挡挡选用超速挡，传动比为i1=，i2=，i3=，i4=，i5=，iR=(倒挡) 所给相邻挡位间的传动比比值在以下，利于换挡。
A K 中心距A 对中间轴式变速箱，变速箱中心距是指中间轴与第二轴轴线之间的距离。它是一个基本参数，其大小不仅对变速箱的外形尺寸、体积和质量大小有影响，而且对齿轮的接触有轻度有影响。中心距越小，齿轮的接触应力越大，齿轮寿命越短；变速箱的中心距取的越小，会使变速箱长度增加，并因此而使轴的刚度被削弱和使齿轮的啮合状态破坏。 中间轴式变速箱中心距A （mm ）的确定，可根据对已有变速箱的统计而得出的经验公式初定： （3-1） 式中：KA ——中心距系数。对轿车，K A =～；对货车，K A =～；对多挡主变速箱，K A =～11； I max T ——变速箱处于一挡时的输出扭矩（此处意为最大转矩）。 故可得出初始中心距：A=，圆整取A 为67mm 。 外形尺寸 变速箱的横向外形尺寸，可根据齿轮直径以及倒挡中间齿轮和换挡机构的布置初步确定。 乘用车四挡变速箱壳体的轴向尺寸～。商用车变速箱壳体的轴向尺寸与挡数有关： 四挡～A 五挡～A 六挡～A 当变速箱选用的挡数和同步器多时，中心距系数K A 应取给出系数的上限。为检测方便，A 取整。 本设计为五速手动变速箱，其壳体的轴向尺寸是3x67=201mm 。