电动汽车减速器壳体辐射噪声研究

发布时间：2017-10-30 10:23

  本文关键词：电动汽车减速器壳体辐射噪声研究

  更多相关文章： 电动汽车 减速器 模态分析 噪声辐射 仿真 声学有限元 优化

【摘要】：随着新能源汽车产业的迅速发展,电动汽车受到各大汽车厂的广泛关注。由于纯电动汽车与传统汽车动力总成的不同,导致整车的噪声激励源存在明显差异。对于纯电动汽车来说,影响整车NVH性能的主要原因是电机和减速器的振动噪声。由于驱动电机的噪声较小,减速器的噪声格外明显,大大影响了乘客的舒适性。因此,降低电动汽车减速器的噪声,越来越成为各大新能源公司关注的焦点。本文基于某新能源汽车公司减速器NVH性能提升项目,着重研究运用壳体噪声辐射的方法预测减速器匀速工况的噪声,并通过优化齿轮参数提升电动汽车的NVH性能。首先,建立减速器总成有限元模型并进行模态分析求解,得到了减速器的固有频率和固有振型。仿真结果与模态试验结果进行对比分析,验证有限元模型及模态分析结果的正确性,为声学分析研究奠定基础。然后,运用LMS Virtual.Lab Motion软件进行减速器系统的多体动力学分析,求得齿轮副的时变啮合刚度和啮合力,通过减速器内部激振力作用下得到轴承处动载荷和壳体的振动加速度,在减速器壳体结构有限元模型的基础上,建立其声学有限元模型,将壳体振动数据作为噪声辐射的边界条件,对减速器进行声学分析与预测。通过仿真结果与台架试验结果的分析对比,验证噪声辐射分析方法的可靠性。最后,采用优化齿轮设计参数的方法降低减速器辐射噪声。通过增大一级传动齿轮总重合度,并对改进后的齿轮模型进行仿真分析和试验验证,比较优化前后的噪声结果大小,并证明减速器降噪设计的有效性。
【关键词】：电动汽车 减速器 模态分析 噪声辐射 仿真 声学有限元 优化
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题研究背景和意义10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 国外研究现状11-13
• 1.2.2 国内研究现状13-14
• 1.3 论文主要研究内容和技术路线14-16
• 第2章 减速器振动噪声成因及原理16-23
• 2.1 减速器振动噪声成因16-18
• 2.2 齿轮系统内部激励形式18-22
• 2.3 本章小结22-23
• 第3章 减速器模态分析23-39
• 3.1 减速器三维模型的建立23-24
• 3.2 模态分析理论24-28
• 3.2.1 模态有限元分析理论基础24-27
• 3.2.2 模态试验理论基础27-28
• 3.3 减速器有限元模态分析28-33
• 3.3.1 减速器有限元模型的建立29-31
• 3.3.2 减速器模态结果分析31-33
• 3.4 减速器模态试验33-38
• 3.4.1 减速器模态试验系统33-34
• 3.4.2 模态试验过程34-36
• 3.4.3 测试结果对比分析36-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第4章 减速器动态激励及噪声辐射仿真分析39-61
• 4.1 齿轮动态激励计算及频率响应分析理论39-43
• 4.1.1 齿轮时变啮合刚度计算方法39-42
• 4.1.2 多体动力学理论42-43
• 4.2 减速器多体动力学仿真43-48
• 4.2.1 LMS Virtual.Lab Motion模块介绍44
• 4.2.2 多体动力学仿真分析44-48
• 4.3 声学理论基础48-54
• 4.4 减速器壳体噪声辐射仿真分析54-59
• 4.4.1 Virtual.Lab Acoustics模块介绍54
• 4.4.2 声学有限元简介54-55
• 4.4.3 声学仿真分析55-58
• 4.4.4 声场计算结果58-59
• 4.5 本章小结59-61
• 第5章 减速器噪声试验与降噪设计61-74
• 5.1 噪声台架试验61-62
• 5.1.1 台架试验装置的基本组成61-62
• 5.1.2 台架试验方法62
• 5.2 试验与仿真结果对比分析62-65
• 5.3 减速器降噪方法65-69
• 5.3.1 齿轮几何参数对噪声的影响65-69
• 5.3.2 减速器轴降噪设计方法69
• 5.3.3 减速器壳体降噪设计方法69
• 5.4 减速器降噪优化设计69-73
• 5.4.1 齿轮参数优化设计方案70-71
• 5.4.2 优化前后性能对比分析71-73
• 5.5 本章小结73-74
• 结论74-75
• 参考文献75-78
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果78-79
• 致谢79

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本文编号：1117245