怠速工况下变速器齿轮敲击仿真研究

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1、怠速工况下变速器齿轮敲击仿真研究重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：牛祥栋指导教师：胡玉梅教授专业：车辆工程学科门类：工学重庆大学汽车工程学院二O一五年五月AninvestigationoftransmissiongearrattleunderidleconditionAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofEngineeringByXian

2、gdongNiuSupervisedbyProf.YumeiHuSpecialty：VehicleEngineeringCollegeofAutomobileEngineeringChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay2015重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要近些年来，变速器异响特别是齿轮敲击噪声已经成为汽车生产企业特别是国产汽车企业亟需解决的问题。由于自动变速器带有高粘性阻尼的液力变矩器，一般不会产生齿轮敲击，齿轮敲击主要发生在手动变速器上。在怠速工况下，发

3、动机不输出动力，发动机噪声最小，不能覆盖敲击噪声，所能感知到的敲击噪音也就显得而别突出。本文以怠速工况下的手动变速器齿轮敲击现象为研究对象，验证了利用有限元方法研究齿轮的可能性，研究了影响变速器齿轮敲击的发动机输入转速参数和变速器参数，分析了实际的变速器的轴系模型的齿轮敲击现象，并依据上述研究对变速器的齿轮敲击进行了优化，降低了该变速器的齿轮敲击噪声。本论文的内容主要有：①建立了一对齿轮啮合的有限元模型，计算了它们在恒定转速下的运动关系和受力情况，并与理论值进行比较，验证齿轮对有限元模型的动力学

4、正确性；②通过分析齿轮对有限元模型在波动转速工况下的齿轮敲击行为，验证了在加速阶段齿轮不会出现齿轮敲击现象，而在波动阶段会出现齿轮敲击现象，证明了利用有限元模型分析齿轮敲击的可行性和正确性，为后面变速器齿轮敲击分析奠定了基础。③在正弦波转速激励下研究了影响齿轮敲击的发动机输入转速参数和变速器参数，发现输入轴平均转速、波动幅值和齿轮侧隙越大，齿轮敲击强度越严重，而拖曳力矩和转动惯量的增大能有效减小齿轮敲击的强度。④根据某手动变速器几何模型建立了真实变速器轴系的有限元模型，分析了在真实的边界条件下变

5、速器齿轮发生的敲击现象，发现五档、六档齿轮对发生了严重的齿轮敲击。⑤通过减小空套齿轮与轴的间隙的方式增大五档、六档齿轮空套齿轮的拖曳力矩，使变速器总的齿轮敲击强度指数减小了27.97%，优化了变速器齿轮敲击噪声。关键词：手动变速器，怠速工况，齿轮敲击，有限元方法I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTInrecentyears,theautomobileenterprisesaremoreandmoreconcernedaboutabnormalnoise,especiallygearra

6、ttlenoise,ofmanualtransmission.Unlikeautomatictransmissions,manualtransmissionsdonothavethehighviscousdampinginherentinahydro-dynamictorqueconvertertosuppresstheimpactingofgearteethoscillatingthroughtheirgearbacklash.Onidlecondition,theenginenoiseist

7、ooweaktocovertherattlenoise.Sotherattlenoiseisverynoticeable.Thispaperinvestigatesrattlenoiseonidecondition,includingvalidatingthefeasibilitythatutilizingfiniteelementmethodtoinvestigategearrattle,investigatingtheinfluencethatsomeparametershaveongear

8、rattle,analyzingthegearrattlephenomenonoccurredonapracticaltransmissionfiniteelementmodelanddecreasingitsgearrattlenoisethroughincreasingdragtorque.Themaincontentscanbesummedupasfollows:①Thefiniteelementmodelofapairofgearsisbuiltandcomputedunderconst