变速器啸叫控制方法

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1、变速器啸叫控制方法长安汽车动力研究院动力总成NVH所杨金才2013年10月1目录一变速器噪声基础知识二变速器啸叫的评价方法三变速器啸叫控制流程四案例分析一变速器噪声基础知识变速器噪声概述引起变速器噪声的原因是错综复杂的，其中齿轮啮合噪声是一个主要方面。齿轮啮合噪声形成和传播的机理及影响因素的研究，从理论上和实践上都已经有了比较成熟的阐明。普遍认为提高变速器元件特别是齿轮的加工精度是非常有效的措施。但是一味追求很高的加工精度不仅在生产中有许多困难，造成成本的增加，而且潜力已不是很大。因此对变速器噪声的研究已向着综合治理领域拓展，从控制

2、设计参数和提高制造精度等诸多途径降低变速器噪声。变速器壳体振动变速器啸叫产生机理：变速器啸叫是由于齿轮系统啮合过程中齿对的传递误差而产生。理想状态：RR1122由于制造、安装误差，以及啮合齿面的刚度变化：TERRd1122其特点是：①由工作齿轮产生；②明显的阶次特征，与齿数、发动机转速等相关；③当箱体的固有模态被激励共振后啸叫表现得更为明显。变速器噪声产生及传播的途径变速器噪声对人们听觉所产生的效应同时取决于声源和传播，因此，寻求影响两者的设计因素，并在结构、参数和材料等方面采取针对性措施，会更有效地降

3、低变速器噪声。变速器总的噪声为振动发声及声波传播之和。影响主要噪声源的设计因素齿轮啮合过程中的不平稳引起振动并产生噪声，齿轮是变速器主要噪声源。齿在传递动力运转过程中产生振动的原因和影响因素很多，主要有以下几点：a.轮齿所受的力发生突变；b.轮齿进入与退出啮合时的冲击；c.啮合过程中齿面间相对滑动及摩擦力的变化；d.受载条件下，轮齿刚性变化及产生弹性变形，导致载荷变化；e.轮齿存在误差造成运转不匀。与上述因素有关的齿轮设计参数有模数、齿数、压力角、螺旋角、轮面宽、齿顶宽、变位系数、重叠系数、啮合角、轮齿修形、齿面粗糙度、接触区、

4、安装刚性及精度、所受载荷及圆周速度、轮齿副间隙等等。影响主要噪声源的设计因素模数和齿数对噪声的影响一旦中心距离确定，则齿数和愈大，模数愈小。相同重叠系数下，较小模数的齿轮较之较大模数的齿轮噪声敏感度要低。同时，模数小可使重叠系数增大，从而使载荷在轮齿上的分配更均匀，使传动更平稳。压力角和齿高系数的影响轮齿具有较大的“柔性”——较低的刚性，可以降低轮齿啮入和啮出起始和终了点的载荷突变，并可在一定程度弥补轮齿误差引起的载荷变动。压力角愈小则轮齿刚性愈低，这种适应性就愈强。齿高系数越大，越增加重叠系数，而且齿的高度增大在一定程度上增加

5、了轮齿的“柔性”。重叠系数的影响增大重叠系数，可使同时参加啮合的齿轮对数增多，载荷的分配与啮合过程中载荷的变动便可减少，有利于降低噪声。螺旋角、齿面宽和接触区的影响噪声与螺旋角及齿面宽的关系可归结为与重叠系数的关系。或齿面宽增大，重叠系数就能增大，因而噪声降低。但螺旋角与齿面宽对噪声的影响是有限的，在载荷较大时，螺旋角越大，则噪声级越小。变速器斑点试验经过对三档齿轮进行发黑处理，然后装车运行，拆卸检查，齿面啮合存在问题：对啸叫和不存在啸叫的齿轮进行发黑斑点试验，总结啸叫和不啸叫的齿轮接触斑点形状；并总结出修形控制参数1.正齿面2

6、.反齿面齿根部啮合痕迹显示冲击明显，且齿齿根部啮合痕迹显根部存在台阶示冲击明显，螺旋角不匹配红斑接触斑点试验缺陷:红色表层容易剥落,不能真实反映齿面接触情况;尽量不采用影响主要噪声源的设计因素齿面粗糙度对噪声的影响对变速器中速度较高的常啮合齿轮副，其齿面粗糙度一般要比低档齿轮高。现在不少汽车变速器常啮合齿轮副采用磨齿工艺，一则提高精度，二则提高齿面粗糙度。载荷及圆周速度对噪声的影响同一齿轮功率越大(速度、载荷)，噪声越大。声压随速度成线性关系变化，随载荷也呈现线性关系变化。轮齿误差和轮齿修形对噪声的影响轮齿各类误差是客观存在的

7、。即使绝对准确的轮齿，由于安装误差及受载后的弹性变形的影响也会呈现啮合过程中的不均匀。对于某种齿轮，须经反复试验才能得到理想的修形曲线。润滑油质量及注油量润滑油有阻尼作用且能防止齿面直接接触，故噪声一般随油量和粘度的增加而减小，对于全部是斜齿轮的变速器，如油量过多，则搅拌损失增大油温升高，反而使噪声加大。修形参数说明齿向倾斜量（Lead齿向鼓形量（LeadCrowning）Slope）齿形倾斜量（InvoluteSlope）齿顶修缘量（TipRelief）变速器总体噪声实际上耳闻的噪声是经固体传播和空气传播向外部发射的总噪声。大量

8、实验结果表明，这种发射噪声的声压近似地与箱壁振动加速度成正比；发射功率与发射面积成正比；固体传播噪声的能量密度大约为噪声能量密度的95%；箱壁阻止了空气传播噪声的绝大部分。主要影响因素如下：a.箱体的形状、刚性、材料、自振频率和表面辐