重载汽车齿轮变速箱振动与噪声特性
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Internal Combustion Engine & Parts• 41 •汽车变速器噪声特性的相关研究程志兴(唐山通力齿轮有限公司,唐山063020)摘要:汽车变速器的噪声,是不可忽视的问题,其控制难度非常高。
汽车变速器的噪声特性,是预防噪声的一项基本因素,根据汽车变速器运行时产生的嗓声特性,才能做好嗓声控制的工作,以免影响汽车变速器的运行性能,降低嗓声或振动问题的发生机率。
本文主要探讨汽车变速器噪声特征的相关内容。
关键词院汽车;变速器;噪声特性0引言汽车变速器的噪声特性,是评估汽车性能的一项指标 因素,汽车变速器,是变速过程中,引起噪声的主要原因,导致汽车内部的噪声超标。
深入研究汽车变速器的噪声特 性,才能实现减振降噪,研究过程中,全面掌握汽车变速器 的结构特征以及噪声的变化规律,在此基础上,指导汽车 变速器的应用,改善汽车变速器的使用环境。
1汽车变速器的噪声特性汽车变速器的噪声特性分析中,采用噪声试验的方 法,了解汽车变速器使用期间,噪声的特性。
例举汽车变速 器几点状态下,噪声特性的表现。
1.1噪声指向特性汽车变速器中,远近场的噪声指向 特性,是指在变速器的表面,设置近场测量以及远场测量,选择确定的档位,分析远近场噪声的指向特性。
变速器的远 近场中,前方噪声幅值,要明显高于后方噪声幅值,变速器 的正上方,噪声不太明显。
噪声指向特性的噪声有明显的不 同,汽车变速器的试验研究中,变速器的输入轴位置,传动 轴和驱动轴,均会产生远场或近场的噪声[1]。
近场与远场的 噪声特性分析中,每个板件的声音噪声,传播过程中,都有 自身的指向性特征。
汽车变速器的远场、近场噪声指向特性 分析中,传动轴方面的噪声,特性信号是很明显的。
1.2加速噪声特性汽车变速器加速过程中,造成变 化的特性,是不能忽视的内容,其反馈了加速状态下,变速 器的噪声状态。
变速器档位增加,加速越明显,噪声也会增 加。
变速器的各个档位,匀速加速期间,噪声特性随着速度 的增加而增加,档位前方近场条件下,噪声与转速的相关 性明显,也表现出随之增加的情况,加速时,正上方、后方 也有同样的噪声特性[2]。
风电齿轮箱的振动与噪声特性分析引言:随着可再生能源的快速发展和风力发电机组的普及,风电齿轮箱作为关键部件也承受着越来越大的压力。
振动与噪声是风电齿轮箱存在的一个重要问题,直接影响其安全可靠运行。
因此,对风电齿轮箱振动与噪声特性的分析具有重要意义。
一、风电齿轮箱振动特性分析风电齿轮箱的振动特性是指其在运行过程中产生的振动波动。
振动可以分为水平、垂直和径向振动,其幅值和频率对齿轮箱的运行稳定性和寿命有重要影响。
1. 振动源分析风电齿轮箱振动源主要包括齿轮传动系统、轴承系统、机械齿齿接触以及结构声振等。
其中,齿轮传动系统是主要的振动源,由于齿轮的运动速度和载荷导致了振动源的产生。
2. 振动传递路径齿轮箱的振动传递路径包括两个方面,即基础刚度和振动传递途径。
基础刚度是指机组底座、基础等结构夺取的刚度,用于支撑风电齿轮箱的振动;振动传递途径主要包括内部途径、外部途径和耦合途径。
3. 振动信号分析振动信号是分析风电齿轮箱振动特性的重要手段之一。
通过加速度传感器等装置采集到的振动信号,可以进行时域分析、频域分析和时频域分析等,进而得到振动频谱图、频谱密度图和时频谱图等。
二、风电齿轮箱噪声特性分析风电齿轮箱的噪声特性是指其在运行过程中产生的噪声水平。
噪声是指任何会对人类和环境产生不良影响的声音。
1. 噪声源分析风电齿轮箱噪声源主要包括齿轮传动系统、轴承系统、空气噪声以及流体噪声等。
其中,齿轮传动系统和轴承系统是主要噪声源,由于齿轮的运动和轴承的摩擦等导致噪声产生。
2. 噪声传播路径齿轮箱的噪声传播路径包括实体传播路径和空气传播路径。
实体传播路径是指噪声通过机械结构的传输,如齿轮、轴承、壳体等;空气传播路径是指噪声通过空气传播,如风扇噪声和气动噪声等。
3. 噪声测量与评估通过噪声测量和评估,可以对风电齿轮箱的噪声问题进行有效的监测和控制。
噪声测量通常采用声级计等仪器设备,通过测量声音的强度、频率和时长等参数来评估噪声水平是否符合标准要求。
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有关决定NVH的因素顾客的要求政府法规公司的需要和技术能力竞争车NVH –车速–发动机转速的关系动力系统(P/T) NVH路噪Road Noise风噪Wind Noise车速Vehicle speedSpeed1030507090110130150Wind NVH Road NVHPowertrain NVHPowertrain NVH DominanceRoad NVH DominanceWind NVH Dominance路面及动力系统的振动Road & P/TVibration路面及动力系统的噪声Road & P/T Sound风激励噪声Wind Noise 动力系统的声品质P/T Sound Quality0 Hz100 Hz250 Hz800 Hz5000 Hz NVH与频率的关系多通道分析源-通道-接受体模型⎛jP iF P ⎪⎭⎫⎝⎛jP P ⎪⎭⎫ ⎝P源通道源接受体源源源通道通道Interior Sound & VibrationNoise path 1Noise path 2Noise source 1Vibration source 1Noise source 2Noise source N ……Vibration source 2Vibration source N……Vibration path 1Vibration path 2Vibration path …Noise path …•源–动力系统–风–路面–其他•通道–底盘–车身–内饰–其他•接受体–耳朵–手–脚–座椅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.汽车声品质源: 动力系统NVH动力系统PowertrainPowertrainPowerplantDrivelineExhaustIntakeMountEngineTransmission动力总成Powerplant发动机噪声源机械振动与噪声◆曲轴系统◆凸轮轴系统◆链,齿轮,皮带◆非燃烧引起的冲击◆附件燃烧噪声☐活塞载荷☐气缸盖载荷☐曲轴轴承载荷流动噪声•进气•排气•风扇024680.20.40.60.811.21.41.61.8R e s p o n s e @ I n e r t i a M引起的问题☐曲轴共振☐曲轴的应力集中和断裂曲轴扭转振动阻尼器Damper 1.橡胶阻尼器2.液压阻尼器变速器啸叫•T.E. vs. Gear NoiseX aX bGear Mesh❑齿轮制造精度不够❑齿轮匹配对中不好❑齿轮材料不好啸叫的原因:齿轮啮合不好变速器敲击啸叫的原因:❑曲轴扭振❑传动轴系转速波动❑变速器齿轮间隙控制不好01000020000300004000050000600000100200300400500600700Crank Angle (degrees)F o r c e M a g n i t u d e (N )MB1 Mag Excite MB1 Mag JOA MB2 Mag Excite MB2 Mag JOAMB3 Mag Excite MB3 Mag JOA MB4 Mag ExciteMB4 Mag JOA动力总成NVH❑动力总成的弯曲模态❑动力总成的辐射噪声❑悬置位置的振动❑附件的振动及辐射噪声启动噪声发动机缸盖15CM处CM5_CB10改进前浪迪_K14五菱_B12CM5_CB10改进后改进方案为:1、加强飞轮2、飞轮启动齿轮不倒角3、加大飞轮启动齿圈直径变速箱分动器后传递轴后驱动桥后半轴前传递轴前驱动桥前半轴支撑轴承万向节传递轴系的NVH☐第一阶传递轴激励☐传递齿轮啸叫☐2阶激励r O AB 1. 齿轮啮合2. 轴的不平衡3. 由十字连接引起的2阶激励进气系统和排气系统的NVH排气系统进气系统TailpipeOrifice 歧管的设计与声品质1进气总管23654进气系统NVH空滤器❑进气口噪声❑壳体的辐射噪声四分之一波长管谐振腔排气系统的NVH控制指标❑挂钩传递到车体的力❑排气尾管噪声❑壳体辐射噪声控制方法:☐消音器的设计☐波纹管/球连接的选择☐。
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。
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]。
变速器齿轮传动系统设计与噪声控制研究变速器齿轮传动系统在汽车、机械设备等领域中扮演着至关重要的角色,其设计和噪声控制对整个系统的性能和稳定性都有着不可忽视的影响。
因此,对变速器齿轮传动系统的设计与噪声控制进行深入研究具有十分重要的意义。
变速器齿轮传动系统设计的核心在于齿轮的选择和布局。
齿轮的材料、齿形和齿数等参数的选择将直接影响到系统的传动效率和噪声水平。
在设计过程中,需要综合考虑传动比、工作环境条件、承载能力等因素,以确保系统能够稳定可靠地工作。
此外,为了降低系统的噪声水平,还需要考虑齿轮的啮合几何学参数,通过优化齿轮啮合路径和循环误差来减小噪声产生。
除了齿轮本身的设计外,变速器齿轮传动系统的布局也是影响系统性能的关键因素之一。
合理的齿轮布局可以降低系统的振动和噪声水平,提高传动效率和稳定性。
在系统设计中,需要充分考虑各个齿轮之间的啮合关系,避免因啮合不良而导致的振动和噪声问题。
此外,还需要合理设计传动系统的支撑结构,加强对齿轮传动系统的支撑和固定,以减小系统的振动和噪声。
在变速器齿轮传动系统的噪声控制方面,除了设计阶段的优化外,还可以通过材料选择、表面处理、润滑和减振等手段来降低系统的噪声水平。
选择适当的材料可以改善齿轮的表面硬度和光洁度,减少摩擦和噪声的产生。
同时,采用有效的表面处理技术,如磨削、滚动和齿面强化等,可以进一步提高齿轮的传动效率和减小噪声。
此外,合适的润滑方式和减振装置的应用也可以有效降低系统的振动和噪声。
让我们总结一下本文的重点,我们可以发现,变速器齿轮传动系统设计与噪声控制是一个复杂且系统性的工程问题,需要在设计、制造和使用过程中多方面考虑和研究。
通过优化齿轮的设计和布局,结合有效的噪声控制手段,可以有效降低系统的噪声水平,提高传动效率和稳定性,从而实现变速器齿轮传动系统的高性能和可靠运行。
只有不断深入研究和实践,才能不断提升变速器齿轮传动系统设计与噪声控制的水平,为相关领域的发展和进步做出更大的贡献。
2018年第6期时代农机TIMES AGRICULTURAL MACHINERY第45卷第6期Vol.45No.62018年6月Jun.2018汽车变速箱噪声噪声控制要点分析姜天明(沈阳捷通消防车有限公司,辽宁沈阳110136)作者简介:姜天明(1988-),男,大学本科,助理工程师,主要研究方向:车辆工程。
摘要:汽车本身在应用评测过程当中,主要的评测指标在于其整体发动电机的噪声大小,如若发声频率范围在正常规范性指标操作内,则其主要应用符合正常的操作运行,文章主要根据当前的各项指标验证来进行汽车整体噪音的影响因素分析,为我国当前的整体工程领域做出重要的改革提升发展。
关键词:变速器;齿轮;振动;噪声;NVH1变速器噪声影响因素1.1变速器负载和速度对噪声的影响变速器本身的转速大小增快则极易增大其内部的负载状况,使得零件之间的冲击力变大由此造成了较大的噪声。
1.2重合度的影响重合度主要表示的是变速器在应用过程中其内部齿轮的相互作用重合要求,在进行运动过程当中,齿轮会随着变速器的运转而加速齿轮的转动。
1.3压力角对齿轮噪声的影响齿轮本身的材料特性会使得整体运转作用力发生根本性影响,因此,在受力过程当中也会更为精准,并且材料之间的摩擦力也会随之降低。
如若在整体运转过程当中,压力角的数值范围足够小,则齿轮的刚度会明显降低,同时,降低噪音的输出情况。
1.4模数和齿数影响齿轮的模数本身对于汽车变速器噪声控制具有特殊性影响,模数在良好的应用过程中能够有效保持齿轮的使用期限。
齿轮本身在转动过程当中会经历不同的材料摩擦,如若其整体强度无法达到有效的使用范围之内,则齿轮会受到各种不同强度的损坏。
1.5齿面粗糙度的影响粗糙程度越大代表着表面的摩擦能力就越大,同时带来的噪音就越大,在正常使用过程中不仅要选择良好的表面润滑油降低粗糙程度,还要根据齿轮的负载作用选择转速较快的齿轮,从而改善其之间的摩擦系数大小。
1.6润滑油对噪声影响采用适当控制量的润滑油不仅可以提升整体表面的光滑度,还能有效降低噪声,但润滑油的使用剂量需要控制在一定的安全范围之内,在高速转动的齿轮运转过程当中,如若润滑油的食用量较多,会极易导致过多的润滑油产生堆积无法排出,齿轮在运转过程中受到多余润滑油的刺激会出现振动现象,从而导致噪声的出现。
汽车变速器的噪声源分析与降噪设计发布时间:2021-11-18T02:17:01.188Z 来源:《中国科技人才》2021年第22期作者:孟祥辉[导读] 随着经济的发展,汽车已成为生活必需品。
在汽车设计生产中,必须满足一定的舒适性标准。
变速箱作为汽车传动系统的重要组成部分,研究其主要噪声源和降噪措施对提高汽车的舒适性具有重要意义。
哈尔滨东安汽车动力股份有限公司黑龙江省哈尔滨市 150066摘要:随着经济的发展,汽车已成为生活必需品。
在汽车设计生产中,必须满足一定的舒适性标准。
变速箱作为汽车传动系统的重要组成部分,研究其主要噪声源和降噪措施对提高汽车的舒适性具有重要意义。
基于此,本文详细探讨了汽车变速器的噪声源分析与降噪设计。
关键词:变速器;噪声;降噪汽车制造业是我国国民经济发展的支柱产业之一,汽车运行产生的振动和噪声参数是评价汽车性能的重要指标之一。
同时,它直接影响乘客的乘坐舒适性及驾驶安全。
汽车振动和噪声主要来自发动机系统及传动系统,而汽车变速器是汽车传动系统的主要组成部分。
因此,降低汽车变速器的振动和噪声,对降低汽车的振动及噪声有着显著效果。
一、汽车变速器总成噪声研究意义当汽车发动机怠速或在恶劣条件下行驶时,变速器经常发出异常噪声,噪声无明显峰值,涉及频率范围广,声音刺耳,常使乘坐者感到不快。
这种情况将降低乘坐舒适性及驾驶员的注意力,严重时会影响安全驾驶,若未及时维修,可能会导致其他新的故障。
随着汽车工业的发展,汽车制造业的水平也在不断提高。
低噪声已成为汽车的重要性能之一。
因传动系统的噪音仅次于发动机及排气系统的噪音,所以降低变速箱总成噪声也是整车降噪的一部分。
将车辆噪声控制在最低水平是汽车设计者追求的方向。
变速器总成噪声水平也成为衡量变速器质量的重要标准之一。
当前,对变速器轻量化、低噪声、高承载的要求已成为现代变速器设计的发展方向。
二、变速器总成噪声源汽车变速器相当于一个大型减速器,主要由多组变速齿轮机构、传动轴、轴承、专用销件组成。