混动车型平衡轴齿轮敲击噪声优化_长城

摘要：为了优化纵置混动车型平衡轴齿轮敲击噪声，对比横置车型结构差异，识别出飞轮惯量变大，曲轴模态降低，平衡轴驱动齿圈角加速度变大，导致平衡轴齿轮敲击，而常规单级减振器匹配呈现“此消彼长”规律，无法覆盖发动机全转速段角加速度优化目标，因此开发出双级扭转减振器，降低平衡轴驱动齿圈角加速度，可解决齿轮敲击问题；使用Simpack软件搭建了齿轮敲击多体动力学模型，研究了平衡轴齿轮敲击产生和传播机理，进而开发出双消隙平衡轴，通过减小啮合过程中轮齿双侧受力冲击，进一步优化了齿轮敲击噪声。结果表明，综合使用双级减振器和双消隙平衡轴可解决齿轮敲击问题，对平衡轴齿轮设计和敲击问题优化具有重要的工程意义。

结论：

纵置车型在2500-5200r/min转速范围表现出平衡轴齿轮宽频敲击特性，其主要表现形式如下。

（1）纵置平衡轴齿轮敲击主要原因为外部激励变化导致，其中飞轮惯量变大，曲轴系扭转模态降低，导致发动机常用转速范围内平衡轴驱动齿圈角加速度不同程度变大，单级TVD不再适用于纵置平衡轴系统。

（2）针对纵置平衡轴系统，开发出双级TVD，可以降低平衡轴驱动齿圈角加速度，进而优化齿轮敲击振动和噪声。

（3）双侧啮合力可导致齿轮双边敲击，纵置车型齿轮敲击为1级齿轮主齿与驱动齿圈和2级齿轮副共同贡献；针对1级单消隙齿轮扭转弹簧弹力不足，导致消隙作用失效，开发双消隙平衡轴，可进一步优化齿轮敲击振动和噪声。

齿轮系统降噪，还可从以下几方面深入研究：增加齿轮重合度，提升轴、轴承、壳体支撑刚度，钢齿轮更换为树脂齿轮。