解决某纯电动三合一电驱总成NVH问题的方法探究
摘要：三合一电驱动总成搭载某款纯电动运动型多功能车（SUV）上市后，车辆在1500～10000 r/min工况行驶时都会发出类似吹口哨的声音，经过对异响整车噪声、振动与声振粗糙度(NVH)测试分析，根据NVH测试分析结果提出NVH优化措施，优化齿轮宏观、微观参数，再结合软件仿真微观修形减小传递误差、改善齿轮齿面接触斑点情况，试制零部件，装箱试验台架测试验证、装车进行整车主观评价、再进行NVH测试分析，最终给出解决电驱动三合一NVH 优化的一些建设性意见，对解决纯电动汽车齿轮啸叫异响噪声大等典型NVH问题给出一些实际可行的优化措施。
关键词：NVH问题；宏观参数优化设计；MASTA仿真分析；微观修形优化设计
某纯电动三合一电驱动总成在整车节气门全开（Wide Open Throttle, WOT）、脉冲序列输出（Pulse Train Output, POT）加速和反拖滑行行驶工况时，在车外和车内近场都出现明显异响、啸叫等噪音，主要发生频率范围大概在20～5000 Hz，很容易被人耳朵识别。控制啸叫NVH 问题的途径如图1 所示，其中控制啸叫的两个主要途径是控制激励源和传播路径，本文主要是通过控制激励源来优化NVH 问题达到目的。
1 故障车NVH 测试
对下线车进行主观评价：组织相关专家对66#车进行主观评价，主观感受车辆存在明显的变速箱啸叫；车辆在一级齿轮主阶次、二级齿轮主阶次和一#2 级反拖主阶次都出现啸叫较严重NVH问题，不可接受。
在66#整车上对变速箱噪音信号进行采集，66#测试数据如图2 所示。
从图中可知，啸叫现象主要出现在WOT全油门加速工况：一级22 阶次1500～3500 r/min、4500～6000 r/min、7000～8000 r/min、9000～10000 r/min 段，二级齿轮6.16 阶次3000～6000 r/min，出现阶次造成超标、啸叫等NVH 问题；测量数据表明一级和二级主阶次对啸叫NVH噪声的贡献较大。
2 电驱动减速器NVH 问题原因分析
减速器NVH 问题产生的因素很多，NVH—噪音、振动、模态分析[1-2]，识别减速器NVH 噪音问题的影响因素进行分解，如图3 所示。减速器NVH 问题主要表现为齿轮啸叫问题，通过对激励、路径和响应进行故障问题分析，本文主要从激励源齿轮副啮合噪声特性研究分析[3]，产生齿轮啮合的啸叫可能因子分解，如图4 所示。综上，电驱动减速器NVH 问题主要问题有：1）齿轮宏观参数指标优化重新设计；2）齿轮微观修形的优化重新设计。
3 减速器齿轮参数优化设计
3.1 齿轮宏观参数优化设计
通过优化齿轮宏观参数，在保证满足齿轮强度下，通过减小齿轮模数、增加齿数、提高齿顶高系数和增大螺旋角方向，提高端面和轴向重合度，实现减小传递误差。众所周知，齿轮啮合重合度越大，单个齿所受的载荷越小，传动越平稳，传递误差越小，所以通过增加端面重合度、轴向重合度和总重合度来减小传递误差，这是减速器解决NVH 噪音问题优化齿轮宏观参数的主要目的
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5 结语
以整车啸叫NVH 问题作为减速器的故障表现形式，通过对故障车NVH 测试以及阶次分析，识别出主要噪声阶次。通过以上齿数、模数、齿顶高系数、齿宽等宏观参数优化，特别进行细高齿优化设计，其目的都是提高齿轮的重合度，同时通过MASTA 软件建模仿真修形，对齿顶修缘、齿形、齿向角度修形及鼓形量等微观参数优化设计，实现减小传递误差、增大重合度，经过以上优化验证很好地改善齿轮啮合区域，减小传递误差，此方案对于解决纯电动高速电驱EDU 总成NVH 问题效果较佳，最终得到客户的认可，实现量产，也为纯电动汽车高速EDU 减速器NVH 性能工程化优化提供一种思路。
作者：陈辉
作者单位：无锡中车浩夫尔动力总成有限公司
来源：网络
