基于低噪声的汽车主减速器双曲面齿轮优化设计.pdf

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1、第55卷第3期V01．55No．3农业装备与车辆工程AGRICULTURALEQUIPMENT&VEHICLEENGINEERING2017年3月March2017doi：10．39694．issn．1673—3142．2017．03．013基于低噪声的汽车主减速器双曲面齿轮优化设计王猛．刘世达(253023山东省德州市德州学院汽车工程学院)[摘要]提出一种低噪声的汽车主减速器双曲面齿轮优化设计方法。首先研究反应齿轮啮合噪声的重叠系数，给出双曲面齿轮重叠系数的计算公式；其次给定目标函数、设计变量和约束条件，确定优化设计函数的数学描述；最后以某主

2、减速器双曲面齿轮为例对其进行优化设计。优化后的齿轮重叠系数接近噪声最优值2，齿轮啮合噪声变小。实例分析验证了所提方法的有效性，为双曲面齿轮低噪声优化设计提供了有效途径。[关键词]低噪声；双曲面齿轮；重叠系数；优化设计[中图分类号]，I'H132．41[文献标志码]A[文章编号]1673—3142(2017)03—0053—03HyperboloidalGearOptimizationDesignforAutomotiveMainReducerwithLowNoiseWangMeng，LiuShida(CollegeofAutomotiveEng

3、ineering，DezhouUniversity，DezhouCity，ShandongProvince253023，China)[Abstract]Thispaperproposesanoptimizationdesignmethodforautomotivemainreducerwithlownoise．Firstly，itstudiestheoverlapcoefficientofreactiongearingnoise，givesthecalculationformulatocomputetheoverlapcoefficientof

4、hyperbolicwheel．Secondly，objectivefunction，designvariableandconstraintconditionsaregiven，andthemathematicaldescriptiononoptimalde—signfunctionisdetermined，finally，takingthehyperbolicgearofmainreducerasanexampletocarryoutoptimizationdesignforit，theoverlapcoefficientofoptimize

5、dwheelgearisclosetotheoptimalvalue2asthelowestnoise，makingthegearingnoiselowerdown，whichverifiesthevalidityoftheproposedmethodsbyexampleanalysis，providingeffectivemethodsforlownoiseoptimizationdesignforautomotivemainreducer．[Keywords】lownoise；hyperboloidalgear；,ovedapcoeffic

6、ient；optimizationdesign0引言随着消费者对乘用车舒适度的要求提高．汽车噪声问题受到越来越多车企的重视，其中汽车减速器是车辆噪声的主要来源之一⋯。国内外学者指出，齿轮啮合噪声、轴承运转噪声和减速器的润滑搅拌噪声是汽车减速器的噪声来源．其中齿轮啮合噪声占主要成分。目前降低汽车主减速器噪声的方法有两种．一种是提高齿轮的制造和安装精度，另外一种是优化齿轮的设计，在保证齿轮强度和传动比的前提下找到最优的齿轮对参数。其中前者往往耗费大量的物力、财力，但效果有限。按照本文所提方法，结合现代优化设计方法和计算机技术，得出啮合噪声最小的优化

7、数据[2]。1齿轮啮合噪声与重叠系数双曲面齿轮减速器因传动比大、强度高、传动收稿日期：2016—09—09修回日期：2016—09—15平稳、重心低等优点而被广泛应用于汽车驱动桥结构中。图1为某汽车减速器双曲面齿轮减速器三维模型。图1某汽车双曲面齿轮三维模型Fig．13Dmodelforhyperboloidalgearofacar齿轮啮合理论表明，齿轮啮合的重叠系数越大，齿轮运行越平稳，即齿轮啮合噪声越小。图2给出了双曲面齿轮啮合噪声与齿轮啮合系数的关农业装备与车辆工程系图，可以看出，当啮合重叠系数o-=1．95时，啮合噪声最小，实际测试数据

8、表明重叠系数为2时双曲面齿轮啮合噪声最小Ⅲ。80一号70i彗60<：掌50辞毫40董主30≤1．41．6重叠系数图2双曲面齿轮啮合噪声与重叠系数关系F