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新能源车减速器啸叫与传递误差

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雨果cae ·
2018-11-16
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新能源车在NVH开发中,经常发现减速器啸叫噪声问题。减速器啸叫经常在整体噪声成分中占比不高,但由于新能源车没有发动机的掩蔽效应,且减速器的转速高于传统燃油车,加上一般减速器啸叫噪声处于人耳敏感位置,因此需要进行重点关注和整改。

新能源车减速器啸叫与传递误差

控制减速器啸叫噪声,不可忽视的一个重要方法是控制齿轮的啮合传递误差。一般认为啮合传递误差是减速器啸叫的源头。通俗来讲,传递误差是齿轮啮合位置发生了微观滑动而不是纯滚动,从而引起金属滑动摩擦的啸叫声音。

从理论上来讲,齿轮在理想假设下,基圆无任何误差,无限圆。安装无任何间隙,制造无误差,两齿轮刚度无限大,不产生变形,两齿轮啮合点转动长度相等。即两齿轮之间为纯滚动摩擦,线速度相等。

新能源车减速器啸叫与传递误差

但齿轮在实际情况中,由于制造、安装误差,两齿轮啮合刚度变化等原因,齿轮转过的角位移与配对的齿轮并不相等,即存在传递误差:

新能源车减速器啸叫与传递误差

影响传递误差的因素很多,例如齿轮的宏观参数,精度等级,齿形,壳体刚度,轴/轴承刚度,齿轮的微观修型等都对两个齿轮之间的传递误差大小造成影响。因此在减速器设计中对传递误差的设计是一个非常重要的部分,对NVH性能影响很大。

新能源车减速器啸叫与传递误差

在设计前期,可以采用增加重合度,提高精度,提高齿轮齿的刚度,减小轴和轴承的变形,减小壳体变形等NVH优化手段。而在设计后期,进行这些更改常常意味着大的改变,因此一般采用齿面微观修形的方法来进行优化。齿轮微观修型一般是改善两个齿轮之间的接触,可以通过CAE仿真或实际试验验证的方法改善接触斑点。

新能源车减速器啸叫与传递误差

通过优化传递误差的方法可以对减速器的振动噪声性能带来较好的影响,下面是某款减速器优化传递误差后振动的改善量,供参考。

新能源车减速器啸叫与传递误差

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