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1、为卡车及全轮驱动机车驱动管路与变速器减噪减震的技术方法StephenP.Radzevich地址：（略）传真：248/776-5702E-mail:sp_radzevich@yahoo.com摘要：本文旨在解决如何为卡车及全轮驱动机车的驱动管路和变速器减震减噪这一问题。传统的方法是调整齿轮的微观几何参数，以适应齿轮排列不齐的情况并使卡车变速器的传动故障最小化。本文讨论了几种调整齿面的可行的方法。如果设计合理，轮齿的拓扑调整能使传动故障减少一半，从而相应地减轻卡车驱动管路与变速器的噪音和震动。本文提出了一种先进的齿面拓扑整修技术，可用于机车的减震减噪设计。关键词：卡车，全轮驱动机车，驱动管

2、路，变速器，齿轮噪音，震动。如引用本文，请标明：Radzevich,S.P.(2006)‘Technologicalmethodsfornoise/vibrationreductionindriveline/transmissionoftrucksamdall-wheel-drivevehicles’,Int.J.VehicleNoiseandVibration,Vol.2,No.4,pp.283-291.作者简介：StephenP.Radzevich是机械工程学与制造工程学教授。他曾在机械工程领域获得以下学位：理科硕士（1976年），哲学博士（1982年）和理科博士（英国，1991年

3、）。他在齿轮设计和制作领域有极其丰富的经验，并用了30余年的时间致力于齿轮优化的硬件、软件和工艺开发。除在工厂工作以外，他还在大学教授工程学的课程，并为公司培训齿轮设计工程师。他编写与合著了28部专著和250多篇科技论文，在该领域持有150多项专利。1、引言由卡车和全轮驱动机车的驱动管路和变速器产生的噪音和震动一直是很棘手的问题。这个问题现在加剧了，因为人们一直着手于减轻其他噪音源（如引擎）的声音。齿轮噪音与震动是由多种因素引起的，包括：传动故障、轮齿碰撞、噬合弹性劲度变化、力轴往返运动、摩擦和空气与润滑油作用；而这些因素都是可以避免的。传动故障是产生齿轮噪音的最主要的因素。传统解决方

4、法是调整齿面，使其适应齿轮排列不齐的情况并使传动故障最小化。遗憾的是，这种做法很耗费人力物力。因此，我们需要开发一种有效的技术方法，对预先设计的齿面进行修整。为了满足汽车工业大批量生产齿轮的需要，应用翻孔修整加工方法和修整切割机也许是可行的。2、文献综述:目前存在的问题减轻齿轮的噪音和震动是复杂的工程学问题，其中包含了大量极其重要的因素。这些因素有些与齿面修整优化直接相关，在这里将做简要的叙述。2.1齿面修整的种类齿轮工程师和研究工作者们提出了许多种修整齿面的方案。很多人，比如Radzevich(2004)和其他学者提出，可以采取以下的方法：进行凸面铅加工、齿形调整、凸面加工与齿形调整

5、相结合、用3D齿面调整使齿面光滑规则与调整咬合方向（交联调整）等。也有许多研究致力于齿抛物面调整与轮齿拓扑调整（Winter&Stolzie,1989）。齿面调整可以使轮齿始终以中央部分相接触，避免因轮齿咬偏而造成的负载能力低下；同时能提高齿轮序列对排列不齐的耐受性，保持中央接触。2.2齿面调整对机车驱动管路与变速器噪音的影响不同的领域对于噪音程度有不同的要求。Hoppe和Pinnekamp（2004）的论文就以风力发电机的齿轮传动和军舰应用为例阐述了二者对于减轻噪音要求以及解决办法。本文也举例说明了车间和实地测试的要求与测量结果，并把它们与齿轮的微观几何参数和计算结果做了比较。尽管生

6、产中对轮齿进行负载和压力优化是很平常的事情，但要进行减震减噪优化则需要更高的生产精确度与更复杂的修整工艺，远不止凸面加工或是齿尖齿根减压那么简单（Geiser,2004）。用拓扑修整来为齿轮减震减压的优势在于，它能使齿轮接触类型更加多样化。Beghini(2004a)提出了一种简单的方法，以微小的转矩，通过调整齿形参数来达到减少正齿轮组传动故障的目的。这种方法需要用先进软件进行迭代仿真工作。齿轮在负载情况下旋转，在齿轮间会产生齿轮噬合频率及其谐波的动载荷（Talbert,2004）。而动载荷则会在齿轮中产生传导性的波形震动。齿轮噪音这一问题现在加剧了（Houser等，2004），因为人

7、们一直着手于减轻其他噪音源（比如发动机、引擎和挡泥板）的声音。为了控制齿轮噪音，我们既要选择合适的齿轮设计方案，又要选择相应的齿形调整工艺来优化该设计方案。齿轮设计流程以迭代法为基础，后者使用基本公式来预计压力（Houser，2002）。齿尖减压与凸面铅加工之类的修整以操作者经验为基础，在考虑设计流程之后才会进行修整方法的选择。我们要修整平行轴齿轮（比如正齿轮和斜齿轮），使其能够组成噪音更小、运行更顺畅、负载荷均匀分布的齿轮组（Jules，19