基于HyperWorks汽车齿轮箱振动响应分析

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关键字：HyperWorks 汽车齿轮箱频响分析

在传动系统中，齿轮的啮合频率对齿轮箱的振动和噪声产生很大影响。借助HyperWorks仿真软件研究箱体在齿轮的动态激励下的频率响应特性，为声场分析提供研究基础。

1 引言

随着电动汽车市场的日益扩大，齿轮箱的NVH问题受到越来越多的关注。齿轮系统产生的振动主要是由于齿轮啮合的动态激励。众多学者对该方向展开了探讨，例如张琛对汽车变速箱齿轮振动噪声问题做了系统的分析，林腾蛟等人对齿轮箱动态响应及辐射噪声做了数值仿真。

2 载荷条件

齿轮模型如图1所示，给定输入转速3600r/min，输出轴施加2000Nm的负载。通过计算得到齿轮啮合动态激励曲线，见图2、图3、图4。

图1 齿轮模型

图2 齿轮动态激励曲线（X方向）

图3 齿轮动态激励曲线（Y方向）

图4 齿轮动态激励曲线（Z方向）

3 有限元模型

箱体材料为ZL114A，弹性模量71GPa，泊松比0.33，密度2770kg/m3。前后箱体连接用共节点代替接触。在轴齿件质心位置创建质量单元代替轴齿件总成，并定义转动惯量。以质量点为主节点，四处轴承孔壁面上节点为从节点，建立RBE2单元。箱体模型采用一阶四面体网格，有限元模型如图5所示。计算采用默认单位制，t/mm/s/N/MPa。