NVH工程案例2：预挂挡齿轮啸叫问题深度解析与优化

吕老师

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引言在汽车NVH（噪声、振动与粗糙度）工程领域，预挂挡齿轮啸叫问题一直是工程师们面临的挑战。本文将深入探讨这一问题，并提供有效的解决方案。

问题描述

我们关注的是一款搭载DCT（双离合变速器）的车型，在预挂挡模式下出现了齿轮啸叫的问题。这一现象不仅影响了驾驶体验，还可能对变速器的寿命造成影响。

原因分析

通过对车内噪声测试和壳体振动测试的分析，我们发现声音和振动均存在23.7阶的异常。如图1和图2所示，这一异常阶次并非变速器档位齿轮阶次、主减齿轮阶次、油泵阶次及其倍频阶次。

图1：车内噪声colormap图车内噪声colormap图

图2：壳体振动colormap图壳体振动colormap图

优化方案

针对23.7阶的异常，我们提出了修形的解决方案。由于预挂时齿轮受力较小，我们考虑在小载荷下进行修形，以减轻齿轮啸叫。

拓展总结

• 齿轮设计原则：一对啮合齿轮的齿数应避免有公约数，最好为质数，以减少档位阶次谐波与主减齿轮谐波的阶次耦合。

• 动态传递误差：动态传递误差激励是啸叫产生的根本原因。通过增加重合度，可以极大减小刚度激励，从而降低噪声。

• 啮合错位量：啮合错位量随扭矩增大而增大，由齿轮、轴、轴承、箱体的变形引起。

• 齿轮接触情况：齿轮的接触情况与错位量变化趋势一致，接触斑点居中时错位量和传递误差最小。

• 齿向鼓形与倾斜：齿向鼓形和倾斜可以减小偏载时的应力集中和受力不均，对强度和NVH均有利好。

• 齿顶修缘：齿顶修缘可以切去由于基节误差带来的干涉部分，减轻轮齿啮入、啮出时的冲击、振动和噪声。

结语

通过深入分析和优化，我们可以有效地解决预挂挡齿轮啸叫问题，提升汽车的NVH性能。这不仅能够改善驾驶体验，还能延长变速器的使用寿命。我们将继续在NVH工程领域探索更多解决方案，为汽车行业的技术进步贡献力量。

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来源：汽车NVH云讲堂