双中间轴式手动变速器齿轮敲击噪声理论及试验研究.pdf

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1、．设计开发．双中间轴式手动变速器齿轮敲击噪声理论及试验研究项小雷陈德鑫李松松(中国第一汽车股份有限公司技术中心)【摘要】以单对齿轮副为例，建立了其非线性动力学模型，详细阐述了齿轮敲击噪声产生的机理及控制措施。结合某双中间轴式手动变速器出现的齿轮敲击噪声问题．运用AMESim软件建立了多对齿轮副的动力学模型，通过台架及整车试验，分析了该变速器齿轮敲击噪声产生的关键参数并提出了改进措施．为变速器开发提供了控制依据主题词：NVH双中间轴式手动变速器AMESim齿轮敲击中图分类号：U463．212文献标识码：A文章编号：1000—3703(2014)11—

2、0001—06Theoretical&ExperimentalResearchofGearRattleNoiseofADoubleIntermediateShaftManualTransmissionXiangXiaolei，ChenDexin，LiSongsong(ChinaFAWCo．，LtdR&DCenter)【Abstract]Withasinglepairofgearsasanexample，wesetupanonlineardynamicsmodelofgearpairandelaboratethegenerationmechanism

3、ofgearrattlenoiseandthemainmeasurestoreducesuchnoise．Incombinationwiththegearrattlenoiseproducedbyadoubleshaftmanualtransmission，wesetupadynamicskineticmodelwithmultiplepairofgearsinAMESim．Withbenchtestandvehicletest，weanalyzethekeyp~ametemcausedbythegearrattlenoiseofsuchtrans

4、missionandthenproposeimprovementmeasures，whichprovidethefoundationforthecontroloftransmissiondevelopment．Keywords：NVH，Doubleshaftmanualtransmission，AMESim，Gearrattle2变速器齿轮敲击产生机理及控制措施1变速器敲击噪声分析2．1变速器齿轮敲击门槛值理论变速器噪声源来自变速器齿轮、轴、轴承以及箱在齿轮敲击动力学中．可以通过敲击门槛值理体的振动．主要包括负载齿轮白噪声(whinenoise)论

5、来分析齿轮敲击振动产生的条件敲击门槛值理和空套齿轮敲击噪声(rattlenoise)。图1为变速器齿论Ⅲ主要研究齿轮副发生敲击时齿轮系统相关参数轮敲击的振动频谱图齿轮敲击将会产生较宽的频的基本关系。尽管变速器具有多轴、多齿轮副的齿带．齿轮敲击噪声是一种由空套齿轮敲击引起的瞬轮传动系统．但是通过惯性等效原则可以将多对空态噪声．噪声级产生明显的跳跃现象．而人耳对其变套齿轮副等效为单对空套齿轮副。因此可以以单对化的幅度往往更加敏感．所以消除变速器齿轮敲击齿轮副为研究对象来分析敲击振动的产生条件。单噪声对提高产品竞争力意义重大对齿轮副的力学模型如图2所示．

6、根据牛顿第二定律可建立单对齿轮副敲击振动数学模型。年频率／Hz图1齿轮敲击振动频谱图图2单对齿轮副非线性动力学模型2014年第11期．设计开发．以主、从动齿轮为研究对象：阻滞力矩暑，p()十。(0-()一Rz0z()一())+ZR61(t)f(R6101(t)-R6202(t)-e(t))=(t)(1)八八八八八八八八lIIIl(￡)+R62C(R6101(￡)一R6202()一(t))+0R62J}(tR60(￡)一R：0：(￡)一e(t))=一(t)(2)式中，，为主动齿轮转动惯量；，为从动齿轮转g动惯量；为主动齿轮基圆半径；R为从动齿Z轮基圆

7、半径；。(￡)为驱动力矩；()为阻滞力矩；e(t)为齿轮副静态传递误差【1；k(t)为齿轮副时变刚度为齿轮副间隙非线性函数；C为齿轮啮合02468l0时间／s阻尼。fb)惯性力矩幅值大于阻滞力矩时设主动齿轮的角速度为：图3驱动力矩、惯性力矩和阻滞力矩的关系=sin(f)(3)2．2变速器齿轮敲击控制措施齿轮敲击形式可分为无敲击、单侧敲击、双侧敲式中，为主动齿轮角速度；为主动齿轮平均角击3种形式根据相关分析可知回．齿轮敲击强度与其速度；为主动齿轮角速度变动分量的幅值；09为敲击状态直接相关，敲击强度由小到大依次为无敲击、角频率。单侧敲击、双侧敲击。如

8、图4所示，齿轮敲击状态由齿则被动齿轮的角速度及角加速度为：轮敲击振动位移幅值与齿侧间隙共同作用决定．因此合理设计齿侧间隙可