考虑齿轮阻滞力矩的变速箱敲击噪声仿真与试验.pdf

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1、第48卷第5期Jou浙rnalof江Zhejia大ngUn学iversit学y(En报ginee(r工ing学S版cie)nce)Vo1．48NO．52O14年5月May2014DOI：10．3785／j．issn．1008—973X．2014．05．023考虑齿轮阻滞力矩的变速箱敲击噪声仿真与试验王连生，郝志勇，郑康，刘功文(浙江大学能源工程学系，浙江杭州310027)摘要：为分析变速箱齿轮敲击噪声特性，建立某乘用车手动变速箱齿轮系的多体动力学模型，计入各齿轮对的时变啮合刚度、齿侧间隙、输入轴

2、转速波动，并考虑由齿轮搅油阻力、齿面摩擦力、输出轴与空套齿轮内孔接触面的摩擦力引起的齿轮阻滞力矩作用，获得上档及自由齿轮对的啮合相对间距、角加速度、动态啮合力及轴承动态载荷，同时与不考虑阻滞力矩时的计算结果进行比较．结果表明，齿轮阻滞力矩的存在，可以改变自由齿轮的运动状态，并且明显减小自由齿轮的啮合接触力．根据在二档工况下获得的变速箱各个轴承动态载荷，计算变速箱壳体结构的振动响应，并利用试验测得结构表面的振动加速度，验证动力学仿真模型中得到的动态特性数据．关键词：手动变速箱；齿轮敲击噪声；多体动

3、力学；阻滞力矩；振动响应中图分类号：TH132文献标志码：A文章编号：1008—973X(2O14)05—0911—06SimulationandexperimentontransmissiongearrattleconsideringdragtorqueWANGLian—sheng，HAOZhi—yong，ZHENGKang，LIUGong—wen(CollegeofEnergyEngineering，ZhejiangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstra

4、ct：Inordertoanalyzemanualtransmissiongearrattle，multi—bodydynamicsmodelofautomotivemanualtransmissiongear—trainwasestablished，consideringthetime—varyingmeshstiffness，backlash，ve—locityfluctuationoftheinputshaftanddragtorqueresultingfromoilchurning，to

5、othfrictionandfrictionbetweentheoutputshaftandtheloosegear’Sinnersurface．Thentherelativemotionbetweenmeshinggearteeth，angularaccelerationandmeshingforcesoftheloosegearsandengagedgearswereobtained，andalsodynamicalbearingloads．Theywerecomparedwiththere

6、sultswithoutconsideringdragtorque．Itshowsthatdragtorquecanchangethestateofmotionoftheloosegears，andsignificantlyreducetheMes—hingforcesofthem．Thevibrationresponseoftransmissionhousingwassimulatedusingthedynamicalbearingloadsinthesecondgearratio．Andth

7、esimulationresultoftransmissionhousing’Svibrationaccel—erationwascomparedwithtransmission’Ssurfacevibrationexperiments．Itverifiedtheresultsofthedy-namiccharacteristicsofthedynamicsimulationmodelKeywords：manualtransmission；gearrattle；multi-bodydynamic

8、s；dragtorque；vibrationresponse减小和控制变速箱齿轮敲击噪声(GearRattle)，力，导致输出扭矩和转速呈周期性波动变化，这种转优化汽车NVH性能是人们努力追求的目标．变速箱速波动通过弹性离合器系统传到变速箱轴系，传递到齿轮敲击噪声是发生在啮合非承载齿轮对和换挡组变速箱动力流中的每一对齿轮，导致变速箱内部非工件(如同步器、滑套等)上的一种冲击现象．由于发动作部件在允许的工作间隙内产生不规则的来回敲击机燃气爆发压力及活塞往复运动产生的不平衡惯性现象，传递至车内表现为