1 配景跟着国家对新能源汽车越来越珍视,国内各大厂商以及制车新权力都正在新能源汽车倾向加入了巨额的元气心灵,特别对纯电动汽车。纯电动汽车比拟古代汽油车有许众的
跟着国家对新能源汽车越来越珍视,国内各大厂商以及制车新权力都正在新能源汽车倾向加入了巨额的元气心灵,特别对纯电动汽车。纯电动汽车比拟古代汽油车有许众的好处,低碳环保,经济性,但也存正在少少噪声题目。因为落空了动员机的樊篱效应,电动车的风噪、途噪、电子附件噪声被凸显出来,卓殊是减速器的啸啼声。减速器啸啼声固然正在声压级数值上对照低,但它属于高频噪声,其频率规模普通漫衍正在700~4000Hz。高频啸叫噪声会让人觉得焦炙而难以授与,人耳对其相当敏锐,紧要的影响车内成员的恬逸性和式样品德,于是务必对其举办优化,降低车内NVH程度。
本文此次优化的是电动车的单级减速器,车内成员正在加快流程中,能听到清楚的啸啼声(俗称“口哨声”)。进程主观决断发端确定此噪声是由减速器形成。随后正在整车半消声室四驱静音转毂长进行测试,进程客观数据测试,采用阶次了解方式并采用滤波回放等手艺手法,剖断此题目是由减速器第二级齿轮啮合形成的10.38阶次噪声惹起,由图1所示。减速器啸叫题目,首要是因为齿轮啮合流程中通报差错过大惹起,通过齿轮轴,通报到轴承座终末通过壳体向外通报振动噪声[1]。
减速器啸叫噪声是齿轮箱弹性编制正在动态驱策载荷效率下形成的刚柔耦合反应。齿轮编制的动态驱策分内部驱策和外部驱策。内部驱策是齿轮副正在啮合流程中形成的动态载荷,这是齿轮啸叫噪声形成的首要来源。内部驱策首要由时变啮合刚度、通报差错等要素惹起;外部驱策是由电机转矩颠簸、相连花键间隙等形成的动态冲锋。
优化减速器啸叫题目有众种途径,起初可能低落减速器本体的内部驱策,如刚度驱策,加添齿轮的重合度;差错驱策,优化齿轮齿形,降低加工、装配精度等[3];也可能通过合理铺排轴系、优化减速壳体避开共振区域等办法;同时也可能从通报旅途长进行优化,凭据外部通报旅途的分别,分为组织通报旅途(悬置和车身)和气氛通报旅途(声学包),如低落悬置橡胶刚度增大阶次隔振率、包裹动力总成、巩固车内声学包装巩固对啸啼声的招揽等步伐[5]。归纳研商到本钱以及计划推行难度,本文最终定夺对齿轮举办微观修形,低落齿轮的通报差错,从而优化减速器啸叫题目。
通过对齿轮齿形举办微观的修形,可能明显的的刷新轮齿的载荷漫衍,减小齿轮内部驱策如刚度驱策、差错驱策、啮合驱策等,从而优化齿轮啸叫噪声。
齿轮啸叫噪声是由齿轮啮合动态驱策惹起的稳态噪声,是由受载齿轮啮合流程中的通报差错TE(Transmission Error)惹起并通过频率的调谐形成的一种噪声。通报差错是惹起齿轮啸叫噪声的基础来源。齿轮正在啮合传动流程中,因为齿轮加工差错、安装差错、箱体及维持件(轴、轴承)弹性变形等来源,使得现实啮合与表面啮合形成差错,从而形成驱策力惹起振动,振动通过维持件以及箱体通报,从而辐射出噪声。
通报差错是用来描绘齿轮传动不屈定的参数。理思中渐开线齿轮互相啮合是没有通报差错的,从动轮会根据固定的通报率沿着主动轮的运动轨迹运动,可是实际中,因为通报差错,导致从动轮会随机的超前或掉队其表面运解缆分[2]。
凭据厂商降低的合系数据举办三维模子征战,征求齿轮轴、齿轮、轴承、壳体等合系数据,由图3所示:
将齿轮参数输入到三维模子中,并对模子举办静态了解,了解轮齿接触状况。比较仿真与试验所得的齿面接触雀斑结果(如图4所示)可知,仿真结果与试验结果具有优越的相仿性,仿真模子较为确切,仿真模子可能用于后续优化了解。同时,仿真结果与试验结果均解释,齿面接触处存正在偏载题目,齿轮啮合效益较差,需求对其举办优化[4]。
基于遗传算法,正在现有加工手艺条款下,对齿轮副的修形参数举办优化,参数变量首要征求齿顶修缘量(Tr)、齿向饱形量(Cβ)、齿向倾斜量(fHβ)、渐开线饱形量(Ca)和渐开线倾斜量(fHa)。凭据常日行使频率,参数优化工况首要参考50%最大扭矩。转速为4000rpm,扭矩为67.5N。
修形前通报差错峰峰值为0.97um,差错弧线存正在突变,证据高频谐波过大;齿面应力偏载,倾向一侧,修形后通报差错峰峰值减小到0.21um,差错弧线所示;齿面应力鸠合,不存正在偏载现正在。通过以上修形计划低落齿轮通报差错以及优化齿面接触应力,如图7所示。
将优化后的减速器装载到整车上,正在雷同测试境况下举办测试,通过测试数据可能发明减速器第二级齿轮啮合频率声压级低落,如图8、图9所示。
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著作对照无误地了解了电动车减速器形成啸叫的来源,应用仿真模仿手法了解了减速器齿轮通报差错及齿面啮合偏载等题目。凭据了解的结果,举办了齿轮微观修形,从而优化减速器啸叫题目。
[2]Beacham,M.,Bell,D.,Powell,N.,and Savage,M.,Development of Transmission Whine Prediction Tools, SAE Technical Paper 1990-01-1767,1999.
[3]Smith,J.D.,“Gear Noise and Vibration-Second Edition Revised and Expanded”,Marcel Dekker,Inc.2003.
[4]Moon-Gon Kim,Geum-Yong Jeon,An Analytical Method to Reduce Gear Whine Noise,Including Validation with Test Data, SAE Technical Paper 2005-01-1819.
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