某乘用车动力传动系扭振与齿轮敲击噪声改善的研究

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1、工程硕士学位论文某乘用车动力传动系扭振与齿轮敲击噪声改善的研究作者姓名颜贤工程领域车辆工程校内指导教师丁康教授校外指导教师徐仰汇总工程师所在学院机械与汽车工程学院论文提交日期2018年4月TorsionalvibrationandgearrattlenoiseofapassengervehiclepowertransmissionimprovedresearchADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：YanXianSupervisor：Prof.D

2、ingKangCTO.XuYanghuiSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：U463.21学校代号：10561学号：201521003093华南理工大学硕士学位论文某乘用车动力传动系扭振与齿轮敲击噪声改善的研究作者姓名：颜贤指导教师姓名、职称：丁康教授徐仰汇总工程师申请学位级别：工程硕士工程领域名称：车辆工程论文形式：产品研发工程设计应用研究工程/项目管理调研报告研究方向：车辆振动噪声测控技术及故障诊断论文提交日期：2018年4月12日

3、论文答辩日期：2018年5月22日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：李巍华委员：熊锐、丁康、叶志刚、杨志坚摘要变速器齿轮敲击常发生在怠速与加速等工况，因此研究变速器齿轮敲击的原因与机理对改善整车NVH性能，提高乘客对整车振动噪声的满意度有重要的工程应用价值。论文以某乘用车动力传动系为研究对象，研究了四挡加速工况传动系扭振与齿轮敲击噪声，主要结论如下：(1)分析四挡全油门加速工况整车振动噪声，发动机转速2200~2400rpm左右，传动系发生扭振共振，变速器输入轴二阶扭振角加速度

4、放大1.61倍，峰值为3034rad/s2，变速器近场噪声三维频谱在该转速范围存在宽频带噪声。在2200~2300rpm车内语音清晰度相对其它转速下降了10个百分点，与车内出现异响时发动机转速2200~2400rpm相近，确认车内异响即为变速器齿轮敲击噪声。(2)基于集中参数法建立乘用车18自由度动力传动系四挡扭振模型，计算分析了固有频率及对应振型，仅第3阶扭振固有频率对应的发动机转速2425.8rpm在常用转速范围内，一个节点在飞轮与变速器输入轴之间。仿真分析离合器扭转刚度、干摩擦阻力矩、飞轮转动惯量及双质量

5、飞轮扭转减振器对传动系扭振与空套齿轮接触点受力影响，因增大干摩擦阻力矩或飞轮转动惯量会影响整车其它性能，因此改善方案不予考虑。(3)仿真与实验分析表明，将从动盘式扭转减振器从原刚度36Nm/°减小为19Nm/°，共振转速从2400rpm下降到2000rpm左右，输入轴扭振角加速度共振峰值下降27.8%，变速器近场敲击宽频噪声幅值降低，车内语音清晰度在2200~2300rpm提高10个百分点；使用双质量飞轮扭转减振器，加速区间不存在扭振共振，输入轴扭振值下降至200rad/s2，变速器近场频谱不存在敲击宽频，车内

6、语音清晰度在2200~2300rpm提高15个百分点。考虑到成本问题，采用19Nm/°线性刚度的方案。(4)更换19Nm/°线性刚度从动盘式扭转减振器后，怠速齿轮撞击噪声过大。实验分析发现飞轮与变速器输入轴转速波动皆为40rpm左右，离合器不起减振作用。仿真与实验分析表明：匹配第一级刚度和干摩擦阻力矩分别为0.3Nm/°和1Nm的新离合器，变速器输入轴转速波动减小为20rpm，变速器壳体振动降低44.4%，驾驶员右耳噪声降低1.5db。关键词：动力传动系；扭振；齿轮敲击；共振IAbstractTransmiss

7、iongearrattlingoftenoccursinconditionsofidleandacceleration.Therefore,itisofgreatengineeringapplicationvaluetostudythecauseandmechanismoftherattlingofthetransmissiongeartoimprovetheNVHperformanceofthevehicleandtoincreasepassengersatisfactionwiththewholevehic

8、levibrationandnoise.Thepapertakesthepowertrainofapassengercarastheresearchobject,andstudiesthetorsionalvibrationandgearrattlenoiseunderthefourthspeedwideopenthrottlecondition.Themainresearchconc