某纵置汽车变速箱啸叫噪声的控制研究

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变速箱是汽车最重要的部件之一，其性能直接关系到汽车性能的整体表现。变速箱振动噪声问题一直是影响变速箱性能的重要因素之一，国内外不少学者致力于该问题的研究，但仍未形成一个针对该问题的通用解决方案。本文针对某前置后驱汽车的变速箱存在的啸叫噪声问题，通过试验研究与仿真分析相结合的方法，对齿轮传递误差和啮合效果以及变速箱壳体结构进行了研究，解决了该车存在的啸叫噪声问题。本文主要研究内容如下：对整车进行了道路环境下的振动噪声试验，使用阶次跟踪方法分析的试验数据表明，二挡滑行工况下，挡位齿轮啮合成为主要的噪声源。在整车半消声实验室进行的振动噪声试验，同样表明了二挡滑行工况存在啸叫噪声问题，排除了整车道路测试时的环境因素影响。对振动信号进行传递路径分析的结果表明，齿轮啮合振动引起的变速箱啸叫噪声主要由变速箱壳体辐射经空气路径传递到车内。对变速箱的齿轮进行了接触斑点试验，结果表明二挡滑行工况下挡位齿轮接触斑点效果差。对变速箱壳体进行的自由模态和约束模态试验，分析了壳体的模态频率和模态振型。通过Romax Designer软件建立了变速箱动力学仿真模型，其中，齿轮的微观参数是通过齿轮精测方式所获取，确保了变速箱模型的精确性。对变速箱仿真模型进行校验，计算得到的二挡滑行工况下传递误差明显高于其它挡位，且其齿轮接触斑点与试验结果相吻合，同时壳体模态与试验结果差值在5%以内，验证了模型的可靠性。对变速箱壳体强度进行校核，结果表明一挡和倒挡工况下的变速箱壳体最大应力超过强度评价标准值。采用单因素分析方法和正交试验设计方法，分析了齿轮微观参数对传递误差的影响规律，并以此制定了齿轮微观修形方案。使用容差分析方法，确定了齿轮微观修形方案在制造公差范围内均能达到优化效果。针对变速箱壳体模态和壳体强度分析结果，提出了变速箱壳体结构优化方案。最终通过试验验证的方法，证明了齿轮修形优化方案的有效性。本文对整车进行了试验研究，利用Romax Designer软件建立了变速箱仿真模型，在考虑齿轮加工公差的情况下制定了齿轮修形方案，有效地解决了变速箱啸叫噪声问题。以上工作可为同类问题的分析研究提供借鉴。

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作者
李福平;
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作者单位

西南交通大学;

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授予单位西南交通大学;
学科车辆工程
授予学位硕士
导师姓名董大伟;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类汽车工程;车辆工程;
关键词
汽车变速箱; 啸叫; 噪声;

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